АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЯ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ХЛОПКА-СЫРЦА ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ ТУННЕЛЕЙ В ХЛОПКОВЫХ БУНТАХ

УДК 677.21.021.03

Аннотация

В данной статье исследована степень механического повреждения хлопковых семян в процессе формирования туннелей в хлопковых бунтах. Исследования проводились при ручном и механизированным средствам способах рытьё туннелей, при этом изучена качественные показатели хлопка-сырца. Результаты анализа показали, что количество семян в образце массой 100 г практически не изменялось по длине туннеля. Данный показатель находился в пределах 923–932 шт., а средние значения составляли 925–929 шт. Также, анализ средних значений показал, что с увеличением длины туннеля общий уровень повреждаемости семян постепенно возрастает. В частности, на участке туннеля длиной 1–3 м доля повреждённых семян составляла 5,10–5,34 %, тогда как на расстоянии 4–6 м данный показатель увеличивался до 5,45–5,96 %. В зоне туннеля протяжённостью 7–10 м уровень повреждаемости находился в пределах 6,07–6,51 %, а в сечениях 11–12 м возрастал до 6,21–6,87 %.

Это подтверждает сопоставимость исследуемых образцов по их структурному составу и обеспечивает достоверность сравнительного анализа. Результаты исследования показали необходимость совершенствования технологии механизированного формирования туннелей, в частности путём оптимизации скорости рабочих органов машины и внедрения конструктивных решений, снижающих механическое воздействие на семена в зоне стенки туннеля. Полученные результаты свидетельствуют о том, что совершенствование процесса формирования вентиляционных туннелей на хлопкозаготовительных пунктах имеет важное практическое значение для сохранения качества семян хлопчатника и повышения общей технологической эффективности.

Полученные результаты имеют важное научно-практическое значение для совершенствования технологии рытьё туннелей и сохранения качества хлопка-сырца.

Abstract

This article investigates the degree of mechanical damage to cotton seeds during the process of tunnel formation in cotton stacks. The studies were carried out under both manual and machine tunnel excavation conditions, and it was determined that the crushing and breaking of seeds increase with tunnel depth. The analysis results showed that the number of seeds in a 100 g sample remained virtually constant along the tunnel length. This figure ranged from 923 to 932, with an average of 925 to 929. Furthermore, an analysis of the average values ​​revealed that the overall seed damage rate gradually increased with increasing tunnel length. Specifically, in the 1-3 m tunnel section, the proportion of damaged seeds was 5.10-5.34%, while at 4-6 m, this figure increased to 5.45-5.96%. In the 7-10 m tunnel section, the damage rate ranged from 6.07-6.51%, while at 11-12 m, it increased to 6.21-6.87%.

This confirms the comparability of the studied samples in terms of their structural composition and ensures the reliability of the comparative analysis. The study's results demonstrate the need to improve mechanized tunnel formation technology, specifically by optimizing the speed of machine tools and implementing design solutions that reduce mechanical stress on the seeds near the tunnel wall. These findings suggest that improving the process of forming ventilation tunnels at cotton harvesting stations is of significant practical importance for preserving cotton seed quality and improving overall process efficiency.The obtained results have important scientific and practical significance for improving tunnel formation technology and preserving cotton seed quality.

Ключевые слова: хлопковый бунт, рытьё туннеля, хлопковые семена, механическое повреждение, глубина тоннеля, качество хлопка, механическое давление, технология туннелей.

Keywords: cotton stack, tunnel excavation, cotton seed, mechanical damage, broken seed, crushed seed, tunnel depth, cotton quality, mechanical pressure, tunnel technology.

Введение

Сохранение качественных показателей хлопка-сырца и поддержание стабильности его технологических свойств является одной из важных задач хлопковой промышленности. Для нормализации влажностного и температурного режимов хлопковой массы, хранящейся в бунтах, широко применяется практика формирования вентиляционных туннелей. В процессе их создания вследствие механического воздействия на хлопковую массу может наблюдаться частичное повреждение, смятие или разрушение хлопковых семян. Подобные явления отрицательно влияют на всхожесть семян и технологические показатели качества хлопка. В связи с этим исследование степени повреждаемости семян в туннелях, сформированных ручным и механизированным способами, в различных условиях, а также выявление закономерностей её изменения имеет важное научно-практическое значение [1–3].

Методы исследований

В условиях хлопкоочистительного предприятия Республики Узбекистан было проведено исследование влияния механических нагрузок, возникающих при ручном формировании вентиляционного туннеля в бунте размером 10×14 м, на повреждаемость семян хлопчатника. В качестве объекта исследования был выбран хлопок-сырец II сорта, 2 класса селекции С65-24. Степень повреждения семян оценивалась на участках туннеля, расположенных на расстоянии от 1 до 8 м по его длине [4]. Эксперименты проводились в трёхкратной повторности, а полученные результаты анализировались по средним значениям (табл. 1).

Результаты исследований

Результаты анализа показали, что количество семян в образце массой 100 г практически не изменялось по всем исследованным сечениям туннеля и находилось в пределах 912–926 шт. В среднем данный показатель составлял 917–924 шт., что свидетельствует об относительной стабильности количества семян по длине туннеля.

Результаты экспериментов показали, что с увеличением глубины по длине туннеля степень повреждаемости семян возрастает. В начальной части туннеля (1–2 м) доля повреждённых семян была сравнительно невысокой и в среднем составляла 5,25–5,34 %. Это объясняется меньшей плотностью хлопковой массы в данных слоях и относительно низким уровнем механических нагрузок, воздействующих на семена (рис. 1).

На участке туннеля длиной 3–4 м количество повреждённых семян увеличилось и в среднем достигло 5,79–5,90 %. На данной глубине вследствие уплотнения слоя хлопковой массы возрастают силы давления, воздействующие на семена, что приводит к увеличению количества повреждённых семян. Особенно заметное увеличение доли повреждённых семян свидетельствует о возрастании интенсивности механического воздействия.

На глубине 5–6 м общий уровень повреждаемости семян составил 6,09–6,28 %. В данных слоях более отчётливо проявлялись процессы деформации и бытие семян. Это связано с дальнейшим уплотнением хлопковой массы и увеличением давления, возникающего во внутренних слоях бунта.

В наиболее глубокой части туннеля, на участке 7–8 м, были зафиксированы максимальные показатели повреждаемости семян. В этой зоне общий уровень повреждённых семян составил 6,19–6,51 %. Результаты анализа показали значительное увеличение количества битых семян, что свидетельствует об усилении нарушения их структурной целостности. Хотя количество битых семян существенно не изменилось, данный показатель также оставался одним из важных факторов, определяющих рост общей повреждаемости семян.

Полученные результаты показали, что с увеличением глубины туннеля возрастает плотность хлопковой массы, а также механические нагрузки, воздействующие на семена хлопчатника. Вследствие этого степень повреждаемости семян постепенно увеличивается. Особенно заметным оказалось увеличение доли разрушенных семян во внутренних слоях туннеля. Подобные явления могут привести к отрицательным последствиям на последующих технологических этапах, включая очистку хлопка, джинирование, а также оценку качественных показателей посевных семян.

Анализ средних значений подтвердил наличие устойчивой тенденции к увеличению степени повреждаемости семян по длине туннеля. В частности, доля повреждённых семян на участке 1–2 м составила 5,25–5,34 %, на участке 3–4 м — 5,79–5,90 %, на участке 5–6 м — 6,09–6,28 %, а на глубине 7–8 м достигла 6,19–6,51 %.

Таблица 1. Степень повреждаемости семян хлопчатника сорта С65-24, II сорта, 2 класса, отобранных в процессе ручного формирования вентиляционного туннеля на бунтовой площадке размером 10×14 м в условиях Узбекистанского хлопкоочистительного предприятия.

Рисунок 1. Гистограмма изменения степени механической повреждённости семян по длине туннеля, выкопанного вручную

Согласно результатам анализа, в начальной части туннеля уровень повреждаемости семян составлял около 5,3 %, что соответствует действующим технологическим требованиям. Однако с увеличением длины и глубины туннеля данный показатель возрастал и достигал 6,5 %. Это свидетельствует о возможном снижении биологических и технологических показателей качества семян хлопчатника.

На основании анализа результатов исследования были сделаны следующие выводы [5]. Установлено, что с увеличением глубины туннеля возрастает степень уплотнения хлопковой массы и усиливаются механические нагрузки, воздействующие на семена, что приводит к повышению уровня их повреждаемости. Выявлено, что наибольшую долю в общей структуре повреждённых семян составляют разрушенные семена. Кроме того, в зонах туннеля, расположенных глубже 6 м, наблюдается существенное увеличение показателей повреждаемости, что свидетельствует о необходимости совершенствования технологии формирования тоннелей.

В связи с этим разработка конструктивных и технологических решений, направленных на снижение механического давления на семена при ручном формировании туннелей, имеет важное значение для сохранения качественных показателей семян хлопчатника.

В условиях Узбекистанского хлопкоочистительного предприятия были проведены экспериментальные исследования по оценке степени повреждаемости семян хлопка-сырца селекции С65-24, II сорта, 2 класса, отобранных в процессе ручного формирования вентиляционного туннеля на бунтовой площадке размером 25×14 м. Исследования выполнялись на образцах, отобранных через каждый метр длины туннеля, в трёхкратной повторности, а окончательные результаты были обобщены на основе средних значений. Полученные данные представлены в таблице 2.

Таблица 2. Степень повреждаемости семян хлопчатника селекции С65-24, II сорта, 2 класса, отобранных в процессе ручного формирования вентиляционного туннеля на бунтовой площадке размером 25×14 м в условиях Узбекистанского хлопкоочистительного предприятия

Анализ данных таблицы показал, что количество семян в образце массой 100 г по длине туннеля изменялось незначительно и находилось в пределах 915–926 шт. В среднем данный показатель сохранялся в диапазоне 917–923 шт., что подтверждает однородность исследуемых образцов по своему составу.

Согласно результатам анализа, в начальной части туннеля (1–3 м) количество битые семян было сравнительно небольшим и составляло в среднем 15–18 шт. По мере увеличения длины туннеля наблюдалось постепенное возрастание данного показателя. В частности, на участках 4–6 м количество битых семян составляло 22–24 шт., тогда как на расстоянии 7–12 м их число достигало 29–34 шт. Это свидетельствует о том, что во внутренних зонах туннеля происходит более интенсивное уплотнение хлопковой массы, увеличиваются нагрузки давления, воздействующие на семена, а также возрастает степень повреждения их структуры вследствие повторяющегося механического воздействия рабочих инструментов и ручного труда в процессе формирования туннеля.

Определённое увеличение количества раздавленных семян также было зафиксировано, однако темпы изменения данного показателя оказались ниже по сравнению с количеством битых семян. В начальной части туннеля (1–3 м) число раздавленных семян составляло 29–34 шт., на участках 6–8 м — 28–33 шт., а в сечении на расстоянии 12 м — 29–31 шт.

Относительная стабильность данных показателей свидетельствует о том, что процесс раздавливания семян в большей степени зависит от локальных нагрузок давления и кратковременных механических воздействий, чем от длины туннеля. Вместе с тем доля раздавленных семян занимает существенное место в общей структуре повреждённости и может рассматриваться как один из важных факторов, влияющих на качественные показатели семян хлопчатника.

Рисунок 2. Гистограмма изменения степени механической повреждённости семян по длине туннеля, выкопанного вручную

Анализ средних значений показал, что с увеличением длины туннеля общий уровень повреждаемости семян постепенно возрастает. В частности, на участке туннеля длиной 1–3 м доля повреждённых семян составляла 5,10–5,34 %, тогда как на расстоянии 4–6 м данный показатель увеличивался до 5,45–5,96 %. В зоне туннеля протяжённостью 7–10 м уровень повреждаемости находился в пределах 6,07–6,51 %, а в сечениях 11–12 м возрастал до 6,21–6,87 %.

Согласно результатам исследования, максимальный показатель повреждаемости был зафиксирован на отметке 12 м туннеля и составил 6,87 %. Данное явление объясняется уплотнением хлопковой массы во внутренних слоях туннеля и достижением механическими нагрузками максимальных значений. Кроме того, данный участок может рассматриваться как технологическая зона с повышенной вероятностью повреждения семян [6–7].

Полученные результаты показали, что механическое повреждение семян при ручном формировании тоннеля находится в прямой зависимости от его длины. Особенно заметное увеличение показателей повреждаемости наблюдалось на участках, расположенных далее 6–7 м от начала туннеля. Установлено, что в структуре повреждённых семян преобладают битые семена, что может привести к снижению посевных и технологических качеств семенного материала. В результате возрастает вероятность негативного влияния на эффективность и качественные показатели семян хлопчатника на этапах хранения, посева и последующей переработки.

В таблице 3 представлены результаты исследования степени механической повреждаемости семян хлопчатника селекции Ан-35, 2 сорта, 2 класса, полученные в процессе механизированного формирования вентиляционного туннеля в хлопковом бунте размером 10×14 м, расположенном на хлопкозаготовительном пункте «Мингбулок» Улугнорского района Андижанской области. Исследования проводились на участках туннеля, расположенных на расстоянии от 1 до 8 м по его длине, а также в зоне стенки туннеля. В каждой точке отбор проб осуществлялся в трёхкратной повторности. Окончательные показатели были определены на основе средних значений.

Результаты анализа показали, что количество семян в образце массой 100 г практически не изменялось по длине туннеля. Данный показатель находился в пределах 923–932 шт., а средние значения составляли 925–929 шт. Это подтверждает сопоставимость исследуемых образцов по их структурному составу и обеспечивает достоверность сравнительного анализа.

В начальной части тоннеля (1–2 м) количество битых семян в среднем составляло 40–45 шт. Этот показатель оказался значительно выше по сравнению с результатами, полученными при ручном способе формирования туннеля, что свидетельствует о более интенсивном воздействии рабочих органов механизированного оборудования на хлопковую массу. По мере увеличения глубины туннеля количество разрушенных семян также закономерно возрастало. В частности, на участках 5–6 м данный показатель достигал 47–49 шт., а на расстоянии 7–8 м увеличивался до 50–53 шт.

В образцах, отобранных из зоны стенки туннеля, среднее количество битых семян составило 57 шт. Данный показатель является максимальным среди всех значений, зафиксированных в ходе эксперимента. Это объясняется прямым и интенсивным механическим воздействием рабочих органов машины на хлопковую массу вблизи стенки туннеля.

Количество раздавленных семян по длине туннеля изменялось в пределах 11–21 шт., что оказалось значительно ниже по сравнению с количеством битых семян. Тем не менее по мере продвижения к внутренним участкам туннеля наблюдалось постепенное увеличение числа раздавленных семян. В зоне стенки туннеля данный показатель достигал 19–24 шт., что свидетельствует об усилении процессов уплотнения хлопковой массы и увеличении воздействия постоянных механических нагрузок.

Таблица 3. Степень повреждаемости семян хлопчатника сорта Ан-35 (2 сорт, 2 класс), отобранных в процессе механизированного формирования туннеля на бунтовой площадке размером 10×14 м на хлопкозаготовительном пункте «Мингбулок» Улугнорского района Андижанской области

Полученные результаты свидетельствуют о том, что при механизированном формировании туннеля преобладающим видом повреждения семян является их разрушение, тогда как раздавливание носит вторичный характер. Анализ средних значений показал следующую динамику общей повреждаемости семян по длине туннеля: на расстоянии 1 м данный показатель составил 6,22 %, в интервале 2–4 м — 6,38–6,57 %, на участках 5–6 м — 6,87–6,91 %, в зоне 7–8 м — 7,36–7,46 %, а в образцах, отобранных из зоны стенки туннеля, достиг максимального значения и составил 8,25 %.

Рисунок 3. Гистограмма изменения механической повреждённости семян хлопка по глубине туннеля при механизированным средствами формировании туннеля в хлопковом бунте размером 10×14 м

Как видно из полученных данных, с увеличением глубины туннеля степень повреждаемости семян имеет устойчивую тенденцию к росту и на участках 7–8 м приближается к 7,5 %. В зоне стенки туннеля уровень повреждаемости превышает 8 %, что свидетельствует о высокой степени технологического повреждения семян в данной области.

Полученные результаты показывают, что механическое воздействие на семена хлопчатника при механизированном формировании туннеля значительно выше по сравнению с ручным способом. Особенно резко возрастает вероятность разрушения семян в зоне стенки туннеля. Преобладание битых семян в общей структуре повреждённости может оказывать отрицательное влияние на посевные и технологические показатели качества семенного материала [8–10].

Данное обстоятельство научно обосновывает необходимость совершенствования технологии механизированного формирования туннелей путём оптимизации скорости рабочих органов машины, снижения давления, оказываемого на хлопковую массу, а также применения конструктивных решений в зоне стенки туннеля для уменьшения повреждаемости семян.

На основании результатов проведённых экспериментальных исследований были сформулированы следующие научные выводы: установлено, что при механизированном формировании туннеля степень механической повреждаемости семян хлопчатника последовательно возрастает по мере увеличения длины туннеля. В начальной части туннеля (1–2 м) средний уровень повреждаемости семян составляет 6,2–6,4 %, что характеризуется более высокими значениями по сравнению с показателями, полученными при ручном способе формирования туннеля.

Рисунок 4. Характер механических повреждений семян хлопчатника при формировании туннеля

На участке туннеля длиной 3–6 м вследствие уплотнения хлопковой массы и повторяющегося механического воздействия рабочих органов машины уровень повреждаемости семян увеличивался до 6,6–6,9 %. Внутренние зоны тоннеля (7–8 м), а также область стенки туннеля характеризовались максимальными значениями повреждаемости семян, которые составили соответственно 7,4 % и 8,25 %. Установлено, что в общей структуре повреждённых семян преобладают разрушенные семена, что оказывает отрицательное влияние на их посевные и технологические показатели качества.

Результаты исследования показали необходимость совершенствования технологии механизированного формирования туннелей, в частности путём оптимизации скорости рабочих органов машины и внедрения конструктивных решений, снижающих механическое воздействие на семена в зоне стенки туннеля.

Заключение

Полученные результаты свидетельствуют о том, что совершенствование процесса формирования вентиляционных туннелей на хлопкозаготовительных пунктах имеет важное практическое значение для сохранения качества семян хлопчатника и повышения общей технологической эффективности. Проведённые исследования подтвердили, что при механизированном формировании туннелей уровень механических нагрузок значительно выше по сравнению с ручным способом, что обосновывает необходимость оптимизации данного процесса с точки зрения сохранения качественных показателей семян.

Совершенствование технологии формирования вентиляционных туннелей в хлопковых бунтах имеет важное практическое значение для сохранения качества семян хлопчатника, повышения технологической ценности готовой продукции и обеспечения эффективности последующих технологических процессов.

Список литературы:

1. Paxtani qabul qilish va saqlash bo‘yicha yo‘riqnoma. //Paxtasanoat ilmiy markazi. Toshkent-2017.
2. “Paxtani dastlabki ishlashning muvofiqlashtirilgan texnologiyasi” (PDI 70 - 2017), Toshkent “Paxtasanoat ilmiy markazi” AJ - T.:2019.
3. Khusanova Sh., Salimov O., Toshtemirov Q., Yakubov N., Rakhimjanov A. Research of The Process of Preparation and Storage of Raw Cotton. //Journal of optoelectronics laser. – 2022. – Т. 41. – №. 7. – С. 612-618.
4. A.M.Salimov, A.A.Raxmonov. Paxta g‘aramida shamollatish tunnelini shakllantirish qurilmasini tadqiqi. // To‘qimachilik muammolari jurnali. 2025 yil 2-son 66-73 bet. Toshkent-2025 y.
5. Xodjiyev M.T., Mardonov B.M., Sirojiddinov F.N. Paxta sanoati texnlogiyasi jarayonlarini modellashtirish. Guliston. 2023, 360 b.
6. O‘z Dst 596: 2014. Texnik chigit. Texnik shartlar.
7. SH. Xasanova, M.E. Ruzmetov. “Paxtani g‘aramlash jarayonida tunnel hosil qilish mexanizmlarining tahlili”// “Xalqaro tajriba: ta’limni modernizatsiyalash sharoitida zamonaviy mashinasozlik va muhandislik yo‘nalishida yuqori malakali kadrlar tayyorlash istiqbollari” mavzusiga bag‘ishlangan xalqaro ilmiy-amaliy anjumani to‘plami 18-dekabr. TTYSI-2024-yil.
8. M.Xusainova и др. “Paxta g‘aramiga shamollatish tunnelini hosil qiluvchi qurilmaning nazariy tadqiqi”// Jizzax politexnika instituti “JizPI XABARNOMASI” ilmiy-texnikaviy jurnal, 2025 yil 4-son, - B. 111-115.
9. M.E.Ruzmetov, A.Raxmonov “Theoretical investigation of a device for forming a tunnel in a seed-cotton bunt”// International journal of artificial     intelligence. ISSN: 2692-5206, American Academic publishers, volume 05, issue 11, 2025. –P-1103-1107.
10. A.Raximjonov, “Gʻaramlangan paxtani buzish va ishlab chiqarishga uzatish mexanizmlari tahlili”// “Xalqaro tajriba: ta’limni modernizatsiyalash sharoitida zamonaviy mashinasozlik va muhandislik yo‘nalishida yuqori malakali kadrlar tayyorlash istiqbollari” mavzusiga bag‘ishlangan xalqaro ilmiy-amaliy anjumani to‘plami 18-dekabr. TTYSI-2024-yil.