авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |
-- [ Страница 1 ] --

Министерство образования и наук

и Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

"Волгодонский

инженерно-технический институт – филиал

Национального исследовательского ядерного университета

МИФИ"

На правах рукописи

Толстов Виктор Андреевич

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ

КОМПЛЕКСА УПРАВЛЕНИЯ ИНТЕРАКТИВНОЙ ВИЗУАЛИЗАЦИЕЙ НА КОМПЬЮТЕРНОМ ТРЕНАЖЁРЕ ПРОЦЕССА СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ 05.11.16 – Информационно-измерительные и управляющие системы (в машиностроении) Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель:

д.т.н., профессор В.В. Кривин Волгодонск СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................. 1 ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ В ОБЛАСТИ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ....................................................... 1.1 Процесс ручной дуговой сварки................................................................ 1.1.1 Сварочный контур................................................................................. 1.1.2 Зона термического влияния.................................................................. 1.1.3 Сварка неповоротных стыков труб..................................................... 1.1.4 Контроль качества сварных соединений............................................ 1.2 Информационно-измерительные системы для оценки состояния процесса РДС..................................................................................................... 1.2.1 Использование информационно-измерительных систем в аттестации сварочных процессов..................................................................................... 1.2.2 Предпосылки разработки тренажёров для обучения навыкам РДС 1.2.3 Информационно-измерительные системы как основа тренажёров для обучения РДС........................................................................................... 1.2.4 Средства виртуальной реальности для обучения сварщиков РДС.. 1.3 Мультимедийный тренажёр для обучения сварщиков РДС................... 1.3.1 Устройство мультимедийного тренажёра.......................................... 1.3.2 Математическое моделирование сварочного процесса.................... 1.4 Цели и задачи работы.................................................................................. Выводы к главе 1:.............................................................................................. 2 РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ДЛЯ РАСЧЁТА ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА РДС......................................................................................................................... 2.1 Метрологическое исследование устройства координатного слежения NaturalPoint TrackIR 5........................................................................................ 2.1.1 Оценка абсолютной погрешности УКС.............................................. 2.1.2 Расчётная модель УКС......................................................................... 2.1.3 Реализация расчётной модели и результаты оценки......................... 2.2 Модели расчёта параметров виртуального процесса РДС.

..................... 2.2.1 Усовершенствование модели расчёта параметров процесса РДС... 2.2.2 Модель формирования стыкового шва для плоских деталей........... 2.2.3 Модель формирования шва неповоротного стыка труб................... 2.3 Модель звукового сопровождения сварочного процесса........................ 2.3.1 Исследования звука процесса РДС...................................................... 2.3.2 Обработка экспериментальных данных с помощью нейронной сети.......................................................................................................................... 2.4 Экспертная система для оценки манипуляций электродом.................... 2.4.1 Предпосылки разработки экспертной системы................................. 2.4.2 Анализ траектории перемещения торца электрода........................... Выводы к главе 2:.............................................................................................. 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА РДС.............. 3.1 Определение параметров модели процесса РДС...................................... 3.1.1 Информационно-измерительная система для регистрации параметров процесса РДС............................................................................. 3.1.2 Экспериментальное определение ограничений для модели расчёта параметров процесса РДС............................................................................. 3.1.3 Проверка адекватности и статистической значимости уравнений регрессии......................................................................................................... 3.1.4 Проверка адекватности модели формирования шва......................... 3.2 Исследование звуковых характеристик процесса РДС........................... 3.2.1 Проведение нейросетевой кластеризации спектров.......................... 3.2.2 Построение стохастической модели................................................... 3.2.3 Проверка адекватности звуковой модели......................................... 3.3 Оценка эффективности обучения с использованием ИИС................... Выводы к главе 3:............................................................................................ 4 РЕАЛИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СВАРОЧНОГО ПРОЦЕССА В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ............................................................................................................ 4.1 Выбор средств разработки ИИС.............................................................. 4.1.1 Выбор средств разработки программного обеспечения................. 4.1.2 Выбор аппаратных средств................................................................ 4.2 Реализация расчётов по математическим моделям в ИИС................... 4.2.1 Реализация модели тока сварки и напряжения на дуге................... 4.2.2 Расчёты по модели формирования сварного шва............................ 4.2.3 Моделирование звука РДС в ИИС.................................................... 4.3 Интеграция ИИС и мультимедийного тренажёра РДС......................... 4.3.1 Разработка интерфейса пользователя............................................... 4.3.2 Настройка параметров виртуального процесса РДС....................... 4.3.3 Средства анализа тренировочного процесса.................................... Выводы к главе 4:............................................................................................ ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ...................................................... СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ................................................................................... ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Код С++ для запуска исполняемого файла внешней программы............................................................................................................ ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы. В настоящее время наша страна, как отмечалось в выступлениях президента и премьер-министра, испытывает серьезный дефицит высококвалифицированных рабочих кадров, в том числе операторов ручной дуговой сварки (РДС). Используя научные наработки МГТУ им. Баумана, РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина и Волгодонского инженерно-технического института НИЯУ МИФИ имеется возможность организовать отечественную систему эффективной подготовки сварщиков РДС.

Как отмечается в работах А.В. Саса, существующая в настоящее время практика начальной профессиональной подготовки сварщиков РДС малоэффективна. Это обусловлено отсутствием внимания к индивидуальным различиям обучаемых сварщиков. В результате только 7-10% сварщиков достигает высокой квалификации, причем только через 6-9 лет практической деятельности [1]. В то же время, процесс РДС используется при изготовлении оборудования АЭС, а также при выполнении строительно монтажных работ при их строительстве. Применение автоматических видов сварки имеет ряд ограничений, связанных с формой разделки сварного соединения, невозможностью разместить такое оборудование в месте проведения сварочных работ, высокими требованиями к качеству сварного соединения и др. Например, до 20% сварочных работ при изготовлении корпусного оборудования АЭС выполняются методом РДС (косые патрубки на корпусах реактора и парогенератора, ремонт сварных соединений после автоматических видов сварки, сварка неповоротных стыков трубопроводов малых диаметров и многое другое) [2]. Таким образом, в современных условиях рыночной экономики создание эффективной системы подготовки высококвалифицированных электросварщиков за короткие сроки и с меньшими затратами является важной и актуальной задачей.

Степень разработанности темы исследования. В работах А.И.

Акулова, Э.А. Гладкова, Г.И. Лескова, В.В. Кривина, А.В. Чернова и др.

показано, что технологический процесс РДС характеризуется высокой сложностью образующих его физических явлений. Поэтому показатели качества сварного соединения не поддаются контролю в процессе сварки плавлением, и управление им в реальном времени невозможно [3]. Чтобы обеспечить высокое качество сварочных работ, применяется нормативное управление. Это означает, что процесс сварки осуществляется аттестованными сварочным оборудованием, сварочными материалами и квалифицированным оператором сварщиком. Аттестация сварщиков в РФ может производиться согласно требованиям правил контроля (РД 03-606-03), правилам аттестации сварщиков оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок (ПНАЭ Г-7-003-87 с изменением № 1 от 01.09.2000) и международным стандартам (ISO 14731, ISO 3834 и др.), в разработке которых участвует Международный институт сварки. При аттестации сварщиков регламентируются теоретические знания и практические навыки, которые должны быть ими продемонстрированы для подтверждения квалификации.

Применение тренажеров для получения виртуального сварного соединения на этапе подготовки сварщика позволяет сократить затраты и сроки на обучение сварщика РДС [4]. Это достигается с помощью интерактивной визуализации процесса сварки плавлением, которая заменяет в тренажёре реальный технологический процесс. Действия обучаемого сварщика управляют интерактивной визуализацией, благодаря чему он может наблюдать результаты своих действий. Для этого необходимы адекватные модели составляющих сварочного процесса, таких как: ток сварки и напряжение на дуге;

формирование сварочного шва в различных пространственных положениях;

плавление сварочного электрода, звуковое сопровождения виртуального процесса и др [5].

Разработанные зарубежными компаниями тренажёры отличаются закрытым программным обеспечением и отсутствием расчётных моделей, по которым можно оценить качественные характеристики сварных соединений, что ограничивает применение этой техники на отечественных предприятиях.

– создание информационно Цель диссертационной работы измерительной системы, которая в реальном времени управляет интерактивной визуализацией процесса сварки плавлением и является основой для построения компьютерных тренажёров.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) исследование возможностей существующих тренажёрных систем, которые применяются в обучении навыкам РДС с целью определения недостатков, ограничивающих их применение;

2) разработка информационно-измерительной системы для моделирования параметров процесса РДС в реальном времени с целью его интерактивной визуализации;

3) экспериментальная проверка адекватности математических моделей, предложенных для расчёта параметров процесса РДС;

4) разработка прототипа информационно-измерительной системы на основе разработанных моделей и её интеграция в мультимедийный тренажёр.

Научная новизна полученных в диссертации результатов состоит в следующем:

1) впервые предложен модифицированный метод конечных элементов, позволяющий получить геометрические характеристики сварного шва плоских деталей и стыков труб, такие как ширина и глубина проплавления, для его визуализации и отличающийся работой в реальном времени;

2) впервые предложен метод построения модели звука процесса ручной дуговой сварки, позволяющий создавать генераторы звукового сопровождения на основе статистических оценок вероятностей порождения звуковых фрагментов и отличающийся самонастраивающейся группировкой этих фрагментов;

3) предложена модель расчёта параметров процесса ручной дуговой сварки, позволяющая повысить достоверность рассчитываемых величин и снизить их подверженность возмущениям на основе статистических оценок и отличающаяся формализацией адекватности этих оценок на основе планирования эксперимента.

Научная и практическая ценность работы. Практическое значение результатов заключается в усовершенствовании тренажёров РДС за счёт следующих разработок:

- разработаны модели параметров виртуального сварочного процесса (модель расчёта некоторых показателей качества сварного соединения плоских деталей и неповоротных стыков труб, модель параметров сварочного процесса, модель звукового сопровождения сварочного процесса), адекватные реальному процессу и отличающийся работой в реальном времени;

- разработана информационно-измерительная система, которая моделирует параметры виртуального процесса сварки плавлением для управления его комплексной интерактивной визуализацией в компьютерном тренажёре;

- возможность повышения интеллектуальных возможностей тренажёров для обучения сварке плавлением за счёт использования оценки навыков обучаемого сварщика с помощью экспертной системы.

Разработанные модели Внедрение результатов диссертации.

элементов процесса сварки и программное обеспечение (модель расчёта сварного соединения плоских деталей и неповоротных стыков труб, модель контролируемых параметров виртуального процесса, модель звукового сопровождения сварочного процесса) внедрены в ООО «Исследовательский центр подготовки и аттестации рабочих кадров «Профессионал» (г. Москва), который является учебным центром уполномоченного национального органа от Международного института сварки (Германия).

Основные положения, выносимые на защиту:

1) модифицированный метод конечных элементов для расчёта сварного шва (плоских деталей и стыков труб);

2) метод построения адаптивной стохастической модели звука процесса сварки;

3) модель расчёта параметров сварочного процесса со встроенной проверкой достоверности выходных величин.

Достоверность научных результатов и выводов обеспечивается корректным применением методов анализа и моделирования сигналов, элементов теории сварочных процессов и самообучающихся систем.

Гипотезы и положения, выдвинутые в ходе теоретического исследования, подтверждены экспериментально. Результаты исследований положительно оценены на Всероссийских и Международных научных конференциях.

Основные положения и результаты Апробация работы.

диссертационной работы докладывались на следующих конференциях:

научно-технической конференции студентов и аспирантов ВИ(ф) ЮРГТУ (2010 г.), XXIX курчатовских чтениях в г. Волгодонске (2010 г.), IV Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы развития современной науки, техники и технологий» (г. Москва, 2011 г.), IX Всероссийской научной конференции молодых учёных, аспирантов и студентов «Информационные технологии, системный анализ и управление»

(г.Таганрог, 2011 г.), VII и VIII Международной нучно-практической (заочной) конференции «Динамика научных исследований» (Польша, г.

Пшемысль, 2011 и 2012 гг.), VII, VIII и IX Международной нучно практической конференции «Безопасность ядерной энергетики» (г.

Волгодонск, 2011, 2012 и 2013 гг.), II Всероссийской Конференции «Методы математической физики и математическое моделирование физических процессов» научной сессии НИЯУ МИФИ-2013 (г. Москва, 2013).

Основные результаты работы опубликованы в Публикации.

следующих рецензируемых журналах: «Известия вузов. Технические науки», «Вестник НИЯУ МИФИ», «Сварочное производство», «Известия ВолгГТУ», а также в сборниках тезисов конференций. Всего 15 работ, из них 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Область Соответствие паспорту научной специальности.

исследований соответствует паспорту специальности 05.11.16 – «Информационно-измерительные и управляющие системы (в машиностроении)», а именно пункту 1 – «Научное обоснование перспективных информационно-измерительных и управляющих систем, систем их контроля, испытаний и метрологического обеспечения, повышение эффективности существующих систем» и пункту 6 – «Исследование возможностей и путей совершенствования существующих и создания новых элементов, частей, образцов информационно-измерительных и управляющих систем, улучшение их технических, эксплуатационных, экономических и эргономических характеристик, разработка новых принципов построения и технических решений».

Личный вклад автора заключается в том, что им а) построены расчётные модели параметров процесса сварки плавлением [38, 42, 48, 54, 55, 69, 75];

б) проведены и обработаны эксперименты по проверке адекватности моделей [39, 70, 72, 74];

в) принималось участие в разработке компьютерного тренажёра [33, 34, 62, 64].

1 ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ В ОБЛАСТИ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ В первой главе рассматривается технология ручной дуговой сварки (РДС), её особенности, разновидности и характеристики. Контроль качества сварных соединений осуществляется методами разрушающего и неразрушающего контроля. Такой контроль является дорогостоящим и требует специального оборудования и персонала. Одним из направлений решения проблемы является разработка информационно-измерительных систем (ИИС) аттестации процессов РДС. Аттестация процесса РДС с помощью ИИС проводится после его завершения. Другим направлением повышения эффективности подготовки сварщиков РДС является применение тренажёров, которые способны проводить моделирование процесса в реальном времени. Для достижения цели исследования поставлена задача разработки ИИС в качестве основы таких тренажёров.

1.1 Процесс ручной дуговой сварки Ручная дуговая сварка плавящимся металлическим электродом с покрытием является одним из самых распространенных методов получения неразъемных соединений при изготовлении металлоконструкций. Это объясняется простотой и мобильностью применяемого оборудования, возможностью выполнения сварки в различных пространственных положениях и в местах, труднодоступных для механизированных способов сварки. Неразъемное монолитное соединение, образуемое при сварке, называется сварным соединением. В зависимости от расположения свариваемых деталей, различают стыковые, тавровые, нахлёсточные и другие виды соединений. На рисунке 1.1 представлены геометрические параметры стыкового шва [6].

1 – контур выпуклости;

2 – контур проплавления;

В – ширина шва;

Нп – глубина проплавления;

С – высота выпуклости;

Fp – площадь зоны проплавления;

Fв – площадь выпуклости;

к – угол перехода;

R – радиус перехода;

G – ширина зазора;

S – толщина основного металла.

Рисунок 1.1 – Основные геометрические параметры стыкового сварного шва Сварное соединение включает собственно шов, металл зоны термического влияния и основной металл, не претерпевший под влиянием сварки никаких изменений. Шов является литым сплавом основного и дополнительного металлов, а зона термического влияния представляет собой участок основного металла с измененными в результате сварки свойствами.

Сваркой плавлением можно соединять практически все используемые для изготовления конструкций металлы и сплавы любой толщины. Возможна сварка разнородных металлов и сплавов.

1.1.1 Сварочный контур При ручной дуговой сварке источником тепла для нагрева свариваемых деталей служит дуговой разряд, возникающий между электродами и кромками свариваемых изделий. Сварка плавящимся электродом, схема которой показана на рисунке 1.2, является самым распространённым видом РДС. Данную схему называют сварочным контуром [7] Э – электрод;

Д – дуга;

В – ванна;

Ш – сварной шов;

ИП – источник питания;

Zвн – внутреннее сопротивление ИП;

Е – ЭДС ИП.

Рисунок 1.2 – Схема процесса дуговой сварки плавлением Для образования и поддержания дуги используют источники питания постоянного или переменного тока. Теплота дуги расплавляет электрод и кромки свариваемой детали. В результате расплавления получается общая сварочная ванна расплавляемого металла, которая, охлаждаясь, образует сварной шов. В сварочной ванне электродный металл смешивается с расплавленным металлом изделия (основным), а расплавленный шлак всплы вает на поверхность. Глубина, на которую расплавляется основной металл, называется глубиной проплавления. Она зависит от следующих факторов:

1) силы сварочного тока;

2) диаметра электрода;

3) пространственного положения электрода;

4) скорости перемещения дуги по поверхности изделия (торцу электрода и дуге сообщают поступательное движение вдоль направления сварки и колебания поперек разделки);

5) конструкции сварного соединения;

6) формы и размеров разделки свариваемых кромок и т. п.

Поскольку дуга является участком сварочного контура, то все процессы, протекающие в ней или с ее участием, находят свое отражение в ее электрических параметрах. Сварочная дуга характеризуется такими электрическими параметрами, как сварочный ток IСВ, напряжение на дуге UД, напряженность электрического поля столба дуги, плотность тока и т.д. При этом основными параметрами, которые несут необходимый объем информации о дуге и наиболее доступны для измерения, являются сварочный ток и напряжение на дуге [8]. От этих параметров зависит электрическая и тепловая мощность сварочной дуги. Глубина провара и ширина ванны, в свою очередь, зависят от тепловой мощности. Поэтому способность поддерживать указанные параметры в требуемых диапазонах является необходимым для сварщика РДС навыком.

1.1.2 Зона термического влияния Теплота, выделяемая сварочной дугой, распространяется на прилегающие ко шву участки свариваемого изделия. При нагреве и остывании в этих участках изменяются структура и свойства металла.

Участок основного металла, подвергающийся в процессе сварки нагреву, называют зоной термического влияния, или околошовной зоной.

Температура нагрева различных участков околошовной зоны находится в пределах от начальной температуры основного металла до температуры его плавления.

Ширина околошовной зоны изменяется в широких пределах в зависимости от способа и режима сварки, свойств основного металла и ряда других факторов [9]. На рисунке 1.3 приведена схема строения зоны термического влияния при сварке однослойного стыкового шва на конструкционных сталях.

1 – участок твердо-жидкого состояния;

2 – участок перегрева;

3 – участок перекристаллизации;

4 – участок неполной перекристаллизации;

5 – участок рекристаллизации;

6 – участок старения.

Рисунок 1.3 – Строение околошовной зоны В первом участке зоны происходит формирование шва на частично оплавленных зернах основного металла. Поэтому основной металл на этом участке находится в твердо-жидком состоянии. Участок имеет небольшую ширину. По своему составу и структуре он отличается от соседнего участка основного металла. За время контакта жидкой и твердой фаз в нем протекают диффузионные процессы, и развивается химическая неоднородность [10].

Совокупность первого участка околошовной зоны и пограничного участка металла шва именуют зоной сплавления или переходной зоной.

Свойства переходной зоны оказывают подчас решающее влияние на работоспособность сварной конструкции. На этом участке часто образуются трещины, ножевая коррозия, усталостные разрушения при вибрационной нагрузке, хрупкие разрушения и т. п. Ширина переходной зоны зависит от природы источника нагрева, теплофизических свойств, состава и толщины (до определенных пределов) основного металла, режима сварки и других факторов.

Второй участок околошовной зоны – участок перегрева или участок крупного зерна. Он включает металл, нагретый до температуры плавления, примерно 1200° С. На этом участке металл совершает структурное превращение, в результате происходит рост аустенитного зерна. Только рациональный выбор технологии сварки обеспечивает наименьшие ухудшения свойств металла на этом участке.

Третий участок околошовной зоны получил название участка перекристаллизации или нормализации. Он включает металл с полностью аустенитной структурой.

Четвертый участок околошовной зоны, получивший название участка неполной перекристаллизации, включает металл, нагретый от температуры около 880° С. Металл на этом участке подвергается только частичной перекристаллизации. Поэтому здесь наряду с зернами основного металла, не изменившимися в процессе сварки, присутствуют зерна, образовавшиеся при перекристаллизации. Изменения структуры металла на этом участке значительно меньше влияют на качество сварного соединения углеродистых конструкционных сталей, чем изменения, происходящие в первых трех участках.

На пятом участке околошовной зоны, называемом участком при рекристаллизации, металл нагревается от температуры примерно 500° С до температуры несколько ниже температуры 720° С. Здесь происходит сращивание раздробленных при прокатке зерен основного металла и некоторое разупрочнение его по сравнению с исходным состоянием.

Снижение прочности наблюдается также при сварке основного металла, подвергшегося упрочняющей термообработке. На этом же участке околошовной зоны при сварке углеродистых конструкционных сталей с содержанием до 0,3% углерода при некоторых условиях наблюдается снижение пластичности и ударной вязкости и повышение прочности металла.

Далее расположен участок, нагретый от температуры около 100° С до температуры 500° С. Этот участок в процессе сварки не претерпевает видимых структурных изменений.

Под влиянием теплового и деформационного воздействия сварочного процесса может наблюдаться ухудшение свойств металла околошовной зоны по сравнению со свойствами основного металла. Принятый режим сварки должен обеспечивать по возможности оптимальные условия формирования этой зоны и получение необходимого и достаточного качества металла на этом участке, от которого в значительной мере зависит работоспособность сварных конструкций.

1.1.3 Сварка неповоротных стыков труб Способ сварки неповоротных стыков труб применяется в тех случаях, когда отсутствует возможность вращения трубы для выполнения шва в удобном нижнем положении. Главной особенностью этого процесса является непрерывное изменение пространственного положения сварочной ванны в течение всего цикла сварки по периметру стыка трубы. В цикле выделяют основные пространственные положения, показанные на рисунке 1.4 [11].

В связи с этим, происходит непрерывное изменение геометрических параметров и формы поверхности сварочной ванны и поперечного сечения шва. Это приводит к ослаблению обратного валика корневого шва в нижней части стыка, формируемой в потолочном положении. В верхней части стыка, соответствующей нижнему положению сварки, шов провисает и обратный валик имеет выпуклость.

1 – нижнее, 2 – «на спуск», 3 – вертикальное «на спуск», 4 – полупотолочное, 5 – потолочное Рисунок 1.4 – Основные пространственные положения при сварке неповоротных стыков труб В то же время, к геометрической форме и размерам шва стыка трубы часто предъявляются достаточно жесткие требования. В частности, по техническим условиям на изготовление специальных трубопроводов, предусматриваются допуски на выпуклость шва внутри трубы в пределах десятых долей миллиметра. При монтаже оборудования тепловых электростанций к сварным соединениям ответственных трубопроводов предъявляются требования полного провара корня шва при хорошем формировании внутренней стороны шва.

1.1.4 Контроль качества сварных соединений Оценка качества сварных соединений и наплавки производится на основании результатов контроля методами, установленными для данных сварных соединений чертежами и схемами контроля.

Дефекты, выявляемые при неразрушающих методах контроля, подразделяются на наружные (поверхностные), выявляемые при контроле внешним осмотром, цветной, люминесцентной и магнитно-порошковой дефектоскопией, и внутренние, выявляемые при просвечивании и ультразвуковой дефектоскопии.

К поверхностным дефектам относятся:

- трещины, надрывы и другие плоскостные и линейные дефекты всех видов (несплавления, подрезы), в том числе трещины (пауки) под каплями (брызгами) металла и в местах случайных прикосновений электродами к поверхности свариваемых элементов;

- наплывы (натеки);

- незаверенные прожоги и свищи;

- незаплавленные кратеры и их вывод на основной металл;

- непровары;

- сплошное или прерывистое усиление корня шва при односторонней сварке труб без подкладных колец.

При условии обеспечения плавности перехода к соседним участкам шва к поверхностным дефектам относят западания (углубления) между валиками и чешуйчатое строение поверхности шва.

Все недопустимые дефекты, обнаруженные при внешнем осмотре, должны быть устранены до проведения последующего контроля другими методами. Правила контроля регламентируют допустимое количество дефектов в сварном соединении в зависимости от условий эксплуатации и размеров изделия [12]. Такое управление качеством продукции называется нормативным.

Электрические, термические, химические и другие явления, которыми сопровождается процесс РДС, делают его сложно поддающимся контролю в реальном времени [8]. По этой причине используется нормативное управление сварочным процессом. Нормативное управление заключается в периодической аттестации сварочного оборудования, сварочных материалов и навыков сварщиков. В ряде работ показано, что профессиональные навыки сварщика в наибольшей степени влияют на качество получаемых сварных соединений [1,13,14]. Одним из путей совершенствования контроля и аттестации навыков сварщиков РДС является разработка информационно измерительных систем для аттестации сварочных процессов.

1.2 Информационно-измерительные системы для оценки состояния процесса РДС 1.2.1 Использование информационно-измерительных систем в аттестации сварочных процессов Рассмотрим основные контролируемые параметры процесса РДС и возможности получения информации о состоянии процесса с их помощью.

На рисунке 1.5 представлены мгновенные значения тока сварки и напряжения на дуге. Все порцессы, происходящие в сварочном контуре, отражаются на характеристиках этих сигналов. Поэтому одним из направлений применения информационно-измерительных систем в технологии РДС является анализ сигналов контролируемых параметров [3].

Рисунок 1.5 – Сигналы тока сварки и напряжения на дуге Процесс РДС может находиться в одном из технологических состояний: холостой ход, горение дуги и короткое замыкание.

Статистические характеристики процесса РДС для каждого из этих состояний зависят от квалификации сварщика. На рисунке 1.6 показано совместное распределение мгновенных значений тока сварки и напряжения на дуге. Информационно-измерительная система, которая проводит оценку параметров совместного распределения, позволяет оценить качество процесса РДС.

Рисунок 1.6 – Совместное распределение мгновенных значений Однако такая оценка возможна тогда, когда процесс РДС завершён, и система накопила необходимый объём информации о нём [3]. Кроме этого, сложно определить, какие профессиональные навыки оказались недостаточно развитыми у сварщика, который провёл этот процесс. В связи с этим возникает необходимость в разработке таких информационно измерительных систем, которые применимы в процессе начального обучения навыкам РДС.

1.2.2 Предпосылки разработки тренажёров для обучения навыкам РДС Традиционная система подготовки сварщиков на базе нормативного управления обладает следующими недостатками [15]:

- отмечается быстрое утомление зрения и влияние помех при начальном обучении на реальном процессе, что затрудняет для сварщика оценку по зрительной и слуховой информации происходит. Причина затруднений – отсутствие сформированных программных моторных навыков.

Это затрудняет выделение обучаемым полезной информации о процессе и увеличивает сроки и затраты на формирование навыков «правильной»

оценки состояния процесса [1];

- контроль практических навыков по итогам опытов и испытаний образцов не позволяет своевременно заметить формирование ложных навыков, в результате чего может возникнуть необходимость переобучения сварщика [14];

- не учитываются индивидуальные характеристики обучаемых сварщиков, которые обусловливают скорость формирования устойчивых знаний и практических навыков. Поэтому форму представления, количество упражнений, их повторение, период задержки перед новой порцией информации необходимо устанавливать индивидуально [16];

- уделяется недостаточно внимания обучению проверке состояния, профилактического обслуживания и подготовке к работе сварочного оборудования, особенно последних моделей [17];

- высокое влияние субъективного фактора со стороны обучающего инструктора и трудоёмкость текущего контроля моторных навыков в целом и по отдельности;

Поэтому при обучении навыкам процесса РДС возникает необходимость в каждый момент времени обладать информацией о его состоянии. Следовательно, необходима разработка таких обучающих систем, в которых реализуется контроль управляемого процесса в реальном времени.

Примером таких систем являются компьютерные тренажёры. При этом для моделирования всех параметров процесса РДС можно создать информационно-измерительную систему как основу для создания тренажёров с широкими возможностями.

1.2.3 Информационно-измерительные системы как основа тренажёров для обучения РДС В соответствии с ГОСТ 21036-75, тренажер – это техническое средство подготовки человека-оператора, реализующее физическую и (или) функциональную модель системы «человек-машина» и ее взаимодействие с предметом труда и внешней средой, обеспечивающее постоянный контроль качества деятельности обучаемого и предназначенное для формирования и совершенствования у него профессиональных навыков и умений, необходимых ему для управления системой [18].

В общем случае любой тренажер для обучения управлению объектом представляет собой специализированный комплекс технических средств.

Этот комплекс обеспечивает воспроизведение условий и факторов, аналогичных тем, которые имеют место в процессе работы по управлению реальным объектом. Объект управления моделируется вычислительным устройством.

Преимуществами тренажеров для обучения сварщиков навыкам РДС являются: высокая экономичность;

малые временные затраты на обучение;

возможность всестороннего контроля процесса обучения;

возможность «замораживания» условий, повторения или изменения временного масштаба (замедления или ускорения тренировочного упражнения);

безопасность.

При обучении процессу РДС объектом управления является сварочная дуга. Существует несколько компьютерных тренажёров для обучения сварщиков РДС:

1) Тренажер для обучения первичным моторным навыкам РДС (ТОПМН), разработанный на кафедре сварки ДГТУ [13];

2) Компьютерный тренажер сварщика (КТС-01) для обучения сварщиков РДС, разработанный в ИЦ ПАРК «Профессионал» при РГУНГ им.

Губкина [1];

3) Малоамперный дуговой тренажер сварщика (МДТС) [4];

4) Тренажёр на базе виртуальной реальности Fronius Virtual Welding для обучения автоматизированной РДС [19];

5) Тренажёр VRTEX Virtual Reality Arc Welding Trainer [20];

6) Тренажёр Arc+ Welding Simulator [21];

7) Мультимедийный тренажёр, разработанный на кафедре информационных и управляющих систем ВИ(ф) ЮРГТУ(НПИ) [22-24].

Зарубежные тренажёры для обучения ориентированы, в первую очередь, на формирование моторных навыков обучаемых сварщиков.

Программное обеспечение закрыто, а цена высока. При этом отсутствует возможность моделирования неповоротных стыков труб. Поэтому одной из задач, поставленных в рамках диссертационной работы, является усовершенствование существующих моделей сварочных процессов с целью получить данную возможность.

1.2.4 Средства виртуальной реальности для обучения сварщиков РДС Пользователь компьютерного тренажёра должен взаимодействовать с ним при помощи технических средств. Это реализуется средствами виртуальной реальности – устройствами, которые оказывают воздействия на органы чувств пользователей для имитации присутствия в виртуальном пространстве или взаимодействия с объектами этого пространства. Средства виртуальной реальности могут применяться не только в развлекательных целях, но и для обучения [25].

Воздействие на сцену виртуальной реальности осуществляется манипуляторами, которые бывают механическими или бесконтактными. К бесконтактным относятся виртуальные перчатки, выпускаемые рядом компаний, например, P5 Glove производства компании Essential Reality.

Внешний вид перчатки P5 Glove представлен на рисунке 1.7 а). Конструкция представляет собой пластиковый корпус, закрепляемый на запястье, и пять резиновых полосок. Каждая полоска закрепляется на пальце пользователя с помощью пластикового кольца, что позволяет манипулятору регистрировать движения пальцев пользователя.

Устройство P5 Glove обладает следующими характеристиками [26]:

регистрация положения перчатки на расстоянии до 120 см от базовой станции;

шесть степеней свободы;

точность датчиков положения пальцев 1,4;

точность определения координат на расстоянии 60 см – 6,4 мм;

точность определения угла поворота – 4 градуса;

возможность работы в режиме обычной мышки;

четыре программируемых кнопки;

масса 130 г.

Перчатка P5 Glove соединяется кабелем с базовой станцией, от которой получает электропитание. Внешний вид базовой станции показан на рисунке 1.7 б). В базовой станции размещаются контроллер перчатки – инфракрасный (ИК) приёмник и процессор, вычисляющий положение P Glove в пространстве. Из недостатков данного устройства можно отметить, что оно сконструировано строго под правую руку и имеет невысокую точность определения координат.

а) б) в) г) а) виртуальная перчатка P5 Glove, б) базовая станция P5 Glove, в) устройство Natural Point TrackIR 5, г) отражатели VectorClip для TrackIR.

Рисунок 1.7 – Бесконтактные манипуляторы Для взаимодействия с виртуальным пространством можно использовать не только ручные манипуляторы. Устройства фирмы Natural Point, также как виртуальные перчатки, используют ИК-излучение и комплектуется системой отражателей VectorClip [27]. Устройство может определять координаты отражателей, углы наклона и поворота рамки. Если хотя бы один из отражателей потеряется из поля зрения камеры, то устройство перестаёт выдавать корректные данные. Аналогичная ситуация наблюдается при появлении в поле зрения лишних отражающих объектов или при ярком освещении. Внешний вид последней модели устройства Natural Point – TrackIR 5, и отражателей VectorClip показан на рисунках 1.7 в) и 1.5 г) соответственно. Производитель рекомендует, чтобы расстояние от TrackIR до VectorClip составляло от 60 до 90 см.

Недостатком всех бесконтактных манипуляторов является отсутствие обратной связи: нет возможности препятствовать движению в реальном пространстве, если в виртуальном пространстве есть препятствие этому движению. Реализация обратной связи возможна только в механических манипуляторах, например, Falcon компании Novint. Внешний вид устройства представлен на рисунке 1.8 а). Перемещая в пространстве рукоятку, пользователь может манипулировать объектами в играх или прикладном ПО для конструкторов и дизайнеров. Устройство Falcon способно задавать направление и силу воздействия обратной связи в широком диапазоне [28].

а) б) а) Novint Falcon, б) MicroScribe 3D.

Рисунок 1.8 – Механические манипуляторы Манипулятор Falcon определяет декартовы координаты рукоятки без углов наклона. Технические характеристики устройства [29]:

рабочее пространство: 100100100 мм;

максимальная сила обратного воздействия: 0,88 кгс;

точность позиционирования: 400 точек на дюйм;

интерфейс: USB 2.0;

энергопотребление: 30 Вт;

габариты: 225225225 мм;

вес: 1,8 кг.

Рассмотренные манипуляторы ориентированы в первую очередь на применение в играх. Однако есть устройства, предназначенные для профессионального применения дизайнерами компьютерных моделей, например, семейство дигитайзеров MicroScribe 3D. Производитель выпускает несколько моделей дигитайзеров, различающихся между собой точностью и количеством степеней свободы. Чтобы построить помощью дигитайзера трёхмерную компьютерную модель, достаточно обвести указателем контуры физической модели объекта. Дигитайзер позволяет работать с физическими объектами любой формы, размера и выполненными из любых материалов.

В дисплейных устройствах, способных показывать стереоизображение, используются различные технологии разделения стереокадров. Например, вращающаяся поляризация света в специальных 3D-мониторах [30]. Нечётные строки 3D-монитора формируют световые потоки, поляризованные вращением против часовой стрелки, чётные – наоборот. Разделение стереокадров осуществляется поляризационными очками. Как условно показано на рисунке 1.9 а), левая линза пропускает только те световые потоки, которые поляризованы против часовой стрелки, правая – по часовой стрелке. В результате левый глаз пользователя видит только нечётные строки, а правый – только чётные.

а) б) а) поляризационные очки, б) затворные очки nVidia GeForce 3D Vision Рисунок 1.9 – Устройства разделения стереокадров Когда демонстрация стереоизображения не нужна, 3D-монитор можно использовать как обычный монитор, так как глаз человека не чувствителен к поляризации. Из достоинств данной технологии отметим простую конструкцию очков: им не требуется дополнительного электропитания.

Использование вращающейся поляризации, в отличие от линейной, позволяет пользователю при просмотре наклонять голову влево и вправо.

Однако наклон вперёд и назад или поворот вызывает искажения изображения из-за интерференции световых волн в поляризационных линзах. Другим недостатком данной технологии является уменьшение эффективного разрешения стереоизображения ровно в два раза.

Конкурирующим с поляризационными очками решением являются затворные очки [31]. Линзы затворных очков представляют собой быстродействующие электрически управляемые затворы. Очки, показанные на рисунке 1.9 б), разработаны компанией nVidia – производителем графических процессоров GeForce, и совместимы только с новейшими на данный момент модификациями.

Показ кадров для левого и правого глаз осуществляется по очереди на мониторе или проекционном экране, в то время как очки переключаются по ИК-сигналам синхронизации. Передатчик сигнала поставляется в комплекте с очками и имеет всенаправленную конструкцию. Такое решение позволяет передачу сигнала синхронизации сразу нескольким очкам, поэтому возможен одновременный просмотр трехмерных изображений и фильмов несколькими зрителями. Система имеет регулировку степени разделения стереокадров.

Встроенная электроника получает питание от аккумулятора, который обеспечивает 40 часов непрерывной работы. Помимо ограничений на совместимые графические процессоры, производитель устройства так же предъявляет требования к монитору или проектору. Так как стереокадры показываются по очереди, то воспринимаемая каждым частота кадров уменьшается в два раза. Поэтому, чтобы избежать мерцания, необходимо устройство, поддерживающее частоту обновления 120 кадров на секунду.

Самыми совершенными являются дисплейные устройства, называемые шлемами виртуальной реальности, которые появились в середине 90-х гг ХХ в. Шлемы показывают стереоизображение посредством встроенных минидисплеев, поэтому при их использовании не стоит проблемы выбора монитора. Название "шлем" закрепилось за данным типом устройств из-за массивной конструкции первых моделей. Современные модели шлемов виртуальной реальности обладают лучшей эргономикой, но при работе с ними рекомендуется делать перерывы для снижения физической и эмоциональной нагрузки [32]. Например, шлем eMagin Z800 3D Visor весит 230 г. Внешний вид устройства показан на рисунке 1.10.

Рисунок 1.10 – Шлем виртуальной реальности eMagin Z800 3D Visor В устройстве два дисплея разрешением 800600 точек, а воспринимаемое изображение эквивалентно экрану диагональю 267 см, просматриваемому с расстояния 365 см. Шлем этой модели оборудован встроенным микрофоном, наушниками и гироскопическим датчиком ориентации в пространстве. Датчик позволяет изменять угол зрения в виртуальном пространстве в соответствии с поворотом головы пользователя.

В таблице 1.1 приведено сравнение технологий отображения трёхмерных изображений и основанных на них устройств.

Таблица 1.1 – Сравнение технологий показа 3D-видео.

Тип устройства Затворные очки NVidia 3D Поляризационные очки Шлем виртуальной Vision реальности eMagin Z Дополнительный дисплей Монитор или проектор с Монитор с чересстрочной Не требуется кадровой развёрткой 120 Гц круговой поляризацией Питание очков Аккумулятор Не требуется От ПК Совместимые графические NVidia GeForce, начиная с Все NVidia GeForce, модели с процессоры модели 8800 440МХ по Разрешение стереокадра Равно разрешению монитора, Уменьшается вдвое: каждый Равно разрешению с которым работает глаз воспринимает половину микродисплеев шлема устройство строк монитора Датчик положения Нет Нет Есть Потери качества в Есть, из-за инерционности Нет Нет динамичных сценах затворов Групповой просмотр Возможен Затруднителен Невозможен Вес, г 160 50 Особенности Регулировка глубины Нет Встроенные микрофон и разделения стереокадров наушники-вкладыши 1.3 Мультимедийный тренажёр для обучения сварщиков РДС 1.3.1 Устройство мультимедийного тренажёра ИИС разрабатывается как основа мультимедийного тренажёра для обучения навыкам РДС. В устройство мультимедийного тренажёра входят следующие устройства: шлем виртуальной реальности eMagin Z800 3D Visor, бесконтактный манипулятор Natural Point TrackIR, ПЭВМ, устройство для имитации плавления электрода (ИПЭ) [33, 34]. Манипулятор Natural Point TrackIR используется как устройство координатного слежения (УКС) за манипуляциями руки сварщика. Данное устройство выбрано из-за компактных размеров, относительно невысокой цены и наличия шести степеней свободы. Шесть степеней свободы устройства позволяют регистрировать координаты и углы наклона системы отражателей VectorClip или излучателей TrackClip, что является необходимым при обучении РДС.

ИПЭ дополняет возможности УКС, так как в системе TrackIR VectorClip отсутствует обратная связь. Необходимость в ней возникает в ситуации, когда виртуальный электрод уткнулся в заготовку и нужно остановить дальнейшее движение руки сварщика. ИПЭ приводится в движение электрическим двигателем постоянного тока, управляемым микропроцессорной системой. Недостатком устройства ИПЭ является низкая скорость работы, что не позволяет отрабатывать неровности виртуальной заготовки. Например, при перемещении торца электрода вдоль поверхности заготовки обучаемый сварщик не почувствует касания с наплавленным виртуальным швом.

1.3.2 Математическое моделирование сварочного процесса В компьютерных тренажёрах используют математические модели управляемых объектов. Математические модели объектов получают теоретически или эмпирически. Разработка моделей сварочного процесса для мультимедийного тренажёра сопряжена со следующими сложностями. Во первых, модели явлений в сварочных процессах строятся при условии сильных упрощений. Во-вторых в настоящее время, не существует модели сварочного процесса в целом [11]. Поэтому математическая модель расчёта основных контролируемых параметров процесса РДС – тока сварки и напряжения на дуге, является упрощённой [15].

Структура информационно-измерительной системы для расчёта параметров виртуального процесса РДС показана на рисунке 1.12. В качестве источника информации о координатах торца имитируемого электрода выбрано УКС Natural Point TrackIR 5.

Рисунок 1.12 – Структура информационно-измерительной системы Если расчётные модели ресурсоёмки, то работа в реальном времени невозможна. В мультимедийном тренажёре такая ситуация недопустима.

Расчётные модели для информационно-измерительной системы должны быть выбраны или разработаны таким образом, чтобы система могла производить расчёты в реальном времени.

Рассчитанные в ИИС параметры процесса РДС передаются в тренажёр для моделирования сварного соединения. Разграничение функций между ИИС и тренажёров рационально по следующим причинам:

1) универсальность: одну и ту же ИИС можно использовать в качестве основы разных тренажёров;

2) управляемость: упрощение разработки и отладки программных модулей;

3) расширяемость: можно добавлять в ИИС новые программные модули для расчёта параметров РДС, которые не были реализованы ранее, чтобы применить их для моделирования в тренажёре.

1.4 Цели и задачи работы При обучении навыкам РДС на реальном процессе затруднено получение информации о действиях сварщика. Возможна только регистрация основных контролируемых параметров процесса: тока сварки и напряжения на дуге. Тренажёр для обучения РДС обладает рядом преимуществ, таких как безопасность, масштабируемость, мобильность и т.п. При этом, по сравнению с обучением на реальном процессе, количество контролируемых характеристик увеличивается. Все контролируемые характеристики рассчитываются по математическим моделям. Модели расчёта всех необходимых параметров составляют основу для создания ИИС.


Моделирование процесса можно проводить многократно без затрат на сварочные материалы, энергию и заготовки. В тренажёр может быть интегрирована экспертная система, которая моделирует рассуждения инструктора по сварке и подсказывает обучаемому сварщику, как скорректировать допущенную ошибку. Таким образом, информационно измерительная система расчёта параметров виртуального процесса РДС является основой для создания мультимедийных тренажёров с широкими возможностями. Поэтому целью работы является повышение эффективности существующих методов моделирования параметров виртуального процесса РДС и их реализация в виде информационно-измерительной системы, составляющей основу для компьютерных тренажёров РДС.

Для решения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- оценка метрологических характеристик устройства координатного слежения для мультимедийного тренажёра сварщика;

- разработка модели расчёта в реальном времени тока сварки и напряжения на дуге и других параметров процесса РДС;

- разработка моделей расчёта в реальном времени параметров виртуального сварного соединения и звукового сопровождения сварочного процесса;

- экспериментальная проверка адекватности разработанных моделей;

- разработка информационно-измерительной системы для расчётов по моделям.

Выводы к главе 1:

1. Технология РДС является востребованной в строительстве объектов атомной отрасли. Это обусловливает высокие требования к качеству сварочных соединений и подготовке сварщиков РДС. При этом, существующая распространённая методика обучения навыкам РДС обладает рядом недостатков, снижающих её эффективность. Одним из путей повышения её эффективности является применение тренажёров РДС на начальных этапах обучения.

2. Тренажёр для обучения РДС будет эффективным, если заложенные в него модели процесса сварки будут адекватны реальному сварочному процессу. Из-за сложности процесса РДС, в настоящее время не существует комплексной математической модели, которая описывает его в целом.

Поэтому существующие модели выведены при сильных упрощениях. Это порождает необходимость в разработке для тренажёра таких моделей, которые, несмотря на упрощённость, являются адекватными реальному процессу РДС.

3. Математические модели можно разработать для отдельных составляющих процесса РДС (теплоперенос, звук, ток сварки, напряжение на дуге и др.) и объединить в комплекс. Данный комплекс составляет основу для эффективных тренажёров РДС, и его целесообразно реализовать в виде ИИС с целью достижения универсальности, управляемости и расширяемости системы.

2 РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ДЛЯ РАСЧЁТА ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА РДС При моделировании процесса РДС исходными данными являются координаты торца электрода, которые регистрируются с помощью устройства координатного слежения (УКС). Рассматривается оценка метрологических характеристик выбранного УКС. По результатам оценки принято решение, что данное УКС пригодно в качестве источника данных для разрабатываемой ИИС. Далее рассматривается разработка расчётных моделей параметров процесса РДС: ток сварки, напряжение на дуге, звук сварки, формирование сварного шва. К моделям предъявлены требования расчётов в реальном времени и адекватности реальному процессу РДС.

Экспериментальная проверка адекватности разработанных моделей рассматривается в главе 3 диссертации.

2.1 Метрологическое исследование устройства координатного слежения NaturalPoint TrackIR 5.

2.1.1 Оценка абсолютной погрешности УКС УКС применяется для определения координат торца электрода, на основе которых моделируется процесс РДС. Поэтому необходимо знать абсолютную погрешность определения координат. Рассмотрим её оценку в применении к каналу формирования визуальной информации в тренажёре РДС. Этот канал является самым важным для сварщика [35]. Входными данными для моделирования виртуального процесса РДС являются координаты торца имитатора электрода и углы его наклона, зарегистрированные с помощью УКС. Выходными данными – сварное соединение, наблюдаемое сварщиком с помощью устройства отображения.

На рисунке 2.1 представлена операторная схема преобразований. Каждый из операторов выполняет сложные вычисления, поэтому метрологический анализ схемы проводится следующим образом. Пусть известны допустимые погрешности конечного результата, т.е. погрешности геометрических параметров виртуального сварного шва. Исходя из этого, по цепочке операторов рассчитываются погрешности промежуточных данных. В результате получаются требования к погрешности входных данных.

Получение координат образов с матрицы Программное обеспечение (драйвер) УКС Расчёт координат отражателей Расчёт координат виртуального электрода Программное обеспечение Расчёт теплового поля тренажёра Расчёт визуальной модели Видеопроцессор Показ кадра Рисунок 2.1 – Схема преобразований данных в тренажёре С другой стороны, можно провести анализ части операторной схемы.

За отправную точку анализа взяты координаты виртуального электрода. К ним предъявлен определённый уровень погрешности. Продвигаясь по схеме в обратном направлении, определим области пространства, в которых погрешность определения декартовых координат отражателей не приводит к превышению требуемого уровня погрешности. Данные поверхности следует оценить для каждой из координат отражателей. Пересечение всех найденных поверхностей образует область пространства, в которой выполняются определение всех координат с заданной статической погрешностью.

2.1.2 Расчётная модель УКС При составлении расчётной модели приняты следующие допущения.

Считается, что отражатели являются точечными объектами. В реальности этим точкам будут соответствовать геометрические центры реальных отражателей. Образы отражателей, формируемые на матрице камеры УКС, также считаются точечными. На рисунке 2.2 представлено, как формируется образ отражателя на матрице камеры УКС. Отражатели пронумерованы в соответствии тем, как их ранжирует программное обеспечение устройства.

Рисунок 2.2 – Формирование изображения на матрице камеры На рисунке использованы следующие обозначения: rk,j – k-я координата образа j-го отражателя на матрице камеры;

Ri,j – i-я координата j го отражателя в пространстве. Тогда связь между координатами r и R описывается системой уравнений:

rk, j f k = { ;

2}, j = { ;

2;

3} = ;

1 1 (2.1) Rk, j R3,j (Ri,1 Ri, 2 ) = L12 ;

2 (2.2) i = 3 (R R )2 = L2 ;

i,1 (2.3) i,3 i = (Ri, 2 Ri, 3 ) = L23.

2 (2.4) i = Где Lm,n – расстояние между m-м и n-м отражателем, которые известны и фиксированы конструкцией рамки.

Пусть образ j-го отражателя попал на пиксель Pj с координатами левого верхнего угла (r1,j, r2,j), выраженными в номерах пикселей в строке и колонке соответственно. Координаты образа отражателя на матрице камеры находится в пределах прямоугольной области, ограниченной точками (r1,j, r2,j), (r1,j, r2,j+1), (r1,j+1, r2,j), (r1,j+1, r2,j+1). Если принять за положение образа центр пикселя, абсолютные погрешности координат образов известны и равны 0,5. Поскольку пиксели малы по геометрическим размерам, неизвестное нелинейное преобразование координат образов r в декартовы координаты отражателей R заменено его линейной аппроксимацией в окрестности точки (r1,j+0,5;

r2,j+0,5).

Рассчитаем соответствующие им погрешности определения пространственных координат отражателей. Реальные положения образов отражателей при известных пикселях Pi занимают гиперкуб C в шестимерном пространстве с осями ri,j. Тогда C отобразится в некоторый выпуклый многогранник с плоскими гранями в 9-ти мерном пространстве с осями Ri,j.

Отображение между пространствами r и R взаимно однозначно. По основной теореме линейного программирования максимум размера этого многогранника по любой из осей (т.е. величина погрешности определения каждой из координат R) достигается на его вершинах. Каждая вершина многогранника – образ вершины исходного гиперкуба С. Вершинам многогранника соответствуют такие положения образов отражателей, которые они находятся в углу своего пикселя. Так как одному образу соответствует 1 пиксель, а у пикселя 4 угла, то у гиперкуба С будет 43, т.е. вершины. Для каждой из этих вершин находим координат соответствующих пространственных положений отражателей. Используя минимальные и максимальные значения каждой из них, определим погрешность измерения.

2.1.3 Реализация расчётной модели и результаты оценки Чтобы построить поверхность, на которой выполняется заданная погрешность, необходима оценка погрешности для всех положений системы отражателей в пространстве, которые возможны при работе УКС. При сильных наклонах вперёд или назад отражённые лучи не попадают в объектив камеры, поэтому такие ситуации в расчётах не рассматривались.

Кроме этого, погрешность нужно определить для каждой из координат Ri,j. Это требует большого объёма вычислений. Чтобы уменьшить его, задача разбита на две подзадачи. Рассмотрим их на примере декартовой координаты z дальнего отражателя 1 рамки. В расчётной модели ей соответствует переменная R3,1. Сначала нужно найти хотя бы одну точку, в которой определение погрешности данной координаты соответствует заданному уровню. Будем искать её на луче, направленном через центр линзы по нормали к камере. Задача сводится к решению уравнения:

(R3,1 ) R3,1 = 0.

(2.5) Уравнение решено методом бисекций. Поиск решения осуществляется постепенным сужением области его поиска до величины, определяемой заданной точностью [36]. На первом шаге поиска область поиска задана, исходя из рекомендаций производителя УКС: отражатели должны находиться на расстоянии не ближе 60 и не дальше 90 см от камеры.


На втором этапе необходимо задать новое положение образов r, и решить систему (2.1-2.4) для всех вершин гиперкуба С, соответствующих этому положению. В результате определяются абсолютные погрешности определения декартовых координат R. Чтобы уменьшить объём вычислений, принято следующее ограничение. Поскольку сварка стыковых швов осуществляется перемещением торца электрода по определённой траектории, то наиболее вероятно его нахождение в окрестности свариваемого стыка.

Стык расположен на плоскости, образованной поверхностью свариваемых деталей. Поэтому процесс перебора повторяется, пока не будут определены погрешности во всех точках поверхности.

Расчёт реализован в пакете MATLAB. На рисунке 2.3 показаны поля погрешности для координат дальнего отражателя 1, поскольку предполагается, что в конструкции тренажёра он расположен близко к торцу электрода. По вертикальной оси е отложена погрешность. Горизонтальные оси x и z на графике соответствуют осям x и z УКС. Коордната y была фиксирована.

Рисунок 2.3 – Поля погрешности определения координат УКС Значение погрешности 0 задано равным 1 мм. Дальнейшие эксперименты показали, что этого достаточно для адекватного моделирования процесса РДС. По представленным полям определено, что отражатель 1 должен находиться на расстоянии 70 см от УКС по оси z, при амплитуде перемещений по оси x не более 10 см. Поэтому для УКС создана удерживающая конструкция, которая позволяет расположить устройство так, чтобы изображение стыка, находилось в этой области.

2.2 Модели расчёта параметров виртуального процесса РДС 2.2.1 Усовершенствование модели расчёта параметров процесса РДС Ток сварки и напряжение на дуге являются основными характеристиками процесса РДС, которые поддаются измерениям. Сварщик РДС может управлять током сварки и напряжением на дуге в небольшом диапазоне за счёт изменений длины дуги. Эти характеристики необходимо моделировать в ИИС на основе изменений координат торца электрода и вольтамперной характеристики (ВАХ) источника питания [37].

Функциональный блок модели представлен на рисунке 2.4. Параметры виртуального процесса РДС, в свою очередь, используются для расчётов параметров моделируемого сварного соединения, звуковое сопровождение виртуального процесса РДС и других задач.

Рисунок 2.4 – Функциональный блок модели расчёта параметров РДС Модель основана на следующих отношениях [38]:

пэWд Vпл = ;

(2.6) эл Rд = д Lд ;

(2.7) U Rд = ;

(2.8) I Wд = UI. (2.9) Где эл – теплота плавления единицы длины электрода [Дж/см];

пэ – доля мощности дуги, уходящая на расплавление электрода;

Wд – мощность дуги [Вт];

Rд – сопротивление дуги [Ом];

д – удельное сопротивление дуги [Ом*мм];

Lд – длина дуги [мм].

В соотношения (2.6 – 2.9) входят константы эл, д и пэ, оценки которых получены эмпирически. Входной информацией для модели является перемещение торца электрода в пространстве. Математическая модель по известным значениям длины дуги, углов наклона электрода, ВАХ источника питания позволяет рассчитывать основные параметры виртуального процесса: ток сварки I, напряжение на дуге U и скорость плавления электрода Vпл.

Модель расчёта тока сварки и напряжения на дуге получает на входе координаты торца виртуального электрода. Определение координат торца имитатора электрода с помощью оптического УКС подвержено помехам.

Например, появление в поле зрения камеры УКС мощного источника света приведёт к сильным искажениям или невозможности определения координат отражателей. В таких условиях необходимы критерии достоверности выходных данных модели. Критерии можно представить в виде доверительных интервалов. Так как данные интервалы зависят от технологических параметров процесса РДС, предлагается оценить данную зависимость [39].

Сварщик может управлять следующими параметрами процесса РДС во время его проведения: Lд – длина дуги, мм, VСВ – скорость сварки, мм/с и технологические параметры, задаваемые перед проведением процесса I ИП – максимальный ток, устанавливаемый на источнике питания,. В качестве независимых факторов выбраны длина дуги и максимальный ток.

Опишем уровни варьирования независимых факторов. Рекомендуемая средняя длина дуги [9] составляет L д 0,8 d эл, где dэл – диаметр электрода, поэтому примем minLд = 2,1 мм, maxLд = 2,7 мм исходя из диаметра электрода 3 мм.

min Ток на источнике питания варьируется в следующих пределах: IИП = 70А, max IИП = 75А. Матрица планирования эксперимента представлена в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Матрица планирования эксперимента.

№ опыта Фиктивный Длина дуги Ток на фактор x0 x1 источнике питания x 1 +1 -1 - 2 +1 -1 + 3 +1 +1 - 4 +1 +1 + При использовании данного плана возможно построение уравнений регрессии следующего вида:

y = b0 + b1 x1 + b2 x2 + b3 x3.

(2.10) В качестве функций отклика рассмотрим статистические характеристики сигналов тока сварки и напряжения на дуге: математическое ожидание (МО), среднеквадратическое отклонение (СКО) и дисперсия.

Для проверки адекватности модели рекомендуется провести дополнительные опыты. Повысим количество уровней у фактора "Длина дуги" до трёх, введя в него значение L д 0,8 d эл = 2,4мм, обозначив его в матрице планирования уровнем "0". В результате получим план эксперимента, состоящий из шести опытов. Уровни варьирования факторов представлены в таблице 2.2. Для определения коэффициентов в уравнениях регрессии не будут использоваться опыты, соответствующие строкам 3 и 4, которые необходимы для проверки адекватности полученных уравнений.

Усовершенствование модели расчёта параметров процесса РДС заключается в том, что возмущающие воздействия можно компенсировать на основе ограничений, выраженных через уравнения регрессии.

Таблица 2.2 – План эксперимента с дополнительными опытами.

Ток на Взаимо Фиктивный Длина дуги № опыта источнике действие фактор x0 x питания x2 x1x 1 +1 -1 -1 + 2 +1 -1 +1 - 3 +1 0 -1 4 +1 0 +1 5 +1 +1 -1 - 6 +1 +1 +1 + 2.2.2 Модель формирования стыкового шва для плоских деталей Самым важным источником информации для человека является зрение. При проведении РДС необходимо пользоваться средствами, которые вместе с защитой зрения и ограничивают его возможности. Несмотря на это, сварщик получает много информации о состоянии процесса РДС на основе визуально наблюдаемых явлений: свечения дуги и расплавленного металла, искр и др. Поэтому в тренажёре необходимо моделировать данные явления.

Кроме этого, есть возможность прервать процесс и безопасно посмотреть на получаемое сварное соединение. При моделировании процесса РДС рассчитываются ток сварки и напряжение на дуге. Вместе с координатами торца электрода x, y и z это даёт возможность рассчитать температурное поле, а на его основании – визуализацию сварного соединения. На рисунке 2.5 модель представлена в виде функционального блока.

Рисунок 2.5 – Функциональный блок модели расчёта сварного соединения Процесс распространения тепла в сварном соединении описывается дифференциальным уравнением теплопроводности, связывающим скорость изменения температуры в точке с распределением температуры в окрестности этой точки [40]:

c = + + (2.11) t t x t y t z Где – температура;

t – время;

с – объёмная теплоёмкость;

– коэффициент теплопроводности Вт/(см·С), зависит от координат x, y и z, а также t и.

Если принять, что свойства вещества с и являются константами, то уравнение (2.11) упрощается:

2 2 = + + 2 (2.12) t c x 2 y 2 z Существуют различные решения дифференциального уравнения теплопроводности. Например, во множестве исследовательских работ по сварке используется уравнение Н.Н. Рыкалина [40, с.234], полученное методом источников:

( x vt ) 2 + y 2 + z 2qdt t ( x, y, z, t ) = exp. (2.13) 0 c [4t ] 4t 3/ – коэффициент температуропроводности вещества, см2/с;

Где = c v – скорость перемещения точечного источника теплоты.

Расчёты в реальном времени с помощью уравнения (2.13) невозможны на обычном ПК, являющемся базой компьютерного тренажёра. Для решения тепловой задачи в реальном времени предлагается использовать метод конечных элементов (МКЭ). В соответствии с данным методом, все тело разбивают на некоторое количество элементов конечного, но не бесконечно малого объема. Для приближенного решения задачи в целом необходимо обеспечить только стыковку элементов между собой. Условия стыковки записывают в виде алгебраических уравнений. В некоторых случаях эти уравнения независимы друг от друга и могут быть решены по отдельности, но чаще они образуют систему уравнений, порядок которой зависит от числа конечных элементов. Таким образом, МКЭ состоит в замене дифференциального или интегрального уравнения на систему алгебраических уравнений. Для упрощения расчёта с помощью МКЭ выбирают элемент простой формы: в случае плоских задач треугольной или четырехугольной, объёмных – призматической или пирамидальной.

Распределение рассчитываемой величины внутри элемента описывают простой функцией, например, полиномом невысокого порядка [41].

Тепловое поле в процессе моделирования РДС рассчитывается как совокупность температур во всех конечных элементах, на которые разбита заготовка. Выбран элемент в виде прямоугольной призмы, т.е.

параллелепипеда, а также принято соглашение, что внутри конечного элемента температура вещества постоянна. Поэтому распределение температуры в объёме конечного элемента считается равномерным и аппроксимация теплового поля внутри каждого из элементов не проводилась.

При большом размере элементов расчёт теплового поля является грубым.

Доказано, что при уменьшении размеров элементов погрешность уменьшается, и решение неограниченно приближается к точному [41]. Так как поставлена задача расчёта теплового поля в режиме реального времени, то размеры элементов нужно выбирать исходя из максимальной точности при минимальной ресурсоёмкости.

Изменение температур обеспечивается тепловыми потоками между конечными элементами, которые определяются разностями температур между соседними элементами и тепловыми свойствами материала.

На рисунке 2.4 показаны соседние конечные элементы.

M1 M S Q l Рисунок 2.4. Стыковка конечных элементов Количество тепла, переданного через общую грань элементов, определяется соотношением:

Q = S t (1 2 ) / l. (2.14) Где t – шаг модели по времени;

– коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К);

S – площадь грани между элементами М1 и М2;

l – расстояние между центрами конечных элементов;

1, 2 – температуры элементов М1 и М2.

Тогда температура элемента изменится на величину:

Q ik =. (2.15) c Vкэ Где ik – изменение температуры элемента Mik;

Q– сумма тепла, переданного через все грани (с учетом знаков);

Vкэ – объем конечного элемента;

c – объемная теплоемкость материала, Дж/(см3·С).

Количество теплоты Qд, переданное сварочной дугой элементу M должно быть добавлено к Q. Кроме того, надо также вычесть рассеиваемое количество теплоты:

Q1расс = k x z t (1 O.C. ). (2.16) Где Q1расс – количество теплоты, рассеянное в окружающую среду;

О.С. – температура окружающей среды;

k – коэффициент конвективной теплоотдачи поверхности, Дж/(см2·с·С).

Чтобы использовать метод конечного элемента для расчёта сварного соединения, предлагается его модификация, заключающаяся в следующем [42]:

– конечные элементы (КЭ) – это вертикальные стержни, на которые плита разбита квадратной сеткой, определенной на ее поверхности;

– в КЭ учитываются три слоя с различной температурой: верхняя и нижняя поверхности, и поверхность плавления/кристаллизации;

– между слоями распределение температуры аппроксимируется линейно. В частном случае полного расплавления/кристаллизации нижние/верхние два слоя сливаются;

– передача тепла между элементами моделируется в два этапа:

горизонтальная передача (между элементами соответственных слоев соседних стержней) и вертикальная (внутри стержней).

Схема двухэтапного моделирования теплопередачи показана на рисунке 2.6.

В схеме использованы следующие обозначения:

– Qр и Qтв – количество тепла в расплаве и твердой части стержня (Дж);

– Q12 – тепловой поток из стержня 1 в стержень 2 в пределах слоя с малой толщиной ;

– ср и ств – объёмная теплоёкость расплава и твердой части стержня (Дж/(м3·°К));

– l – размер клетки сетки (м);

– hр и hтв – высоты расплава и твердой части стержня соответственно (м);

– hр – изменение положения среднего слоя;

– 11, 21 и 31 – температуры на границах раздела фаз и сред для первого стержня (К);

– 12, 22 и 32 – аналогичные величины для второго стержня.

l l Qрасс Q Qр1 Qр hр Qпл 21 hр hтв Qтв1 Qтв Рисунок 2.6 – Моделирование теплопередачи в два этапа Формула (2.14), по которой вычисляются тепловые потоки, линейна относительно температуры. Поэтому достаточно вычислить потоки и температуры на трёх границах, а температуры между границами найти из их линейной аппроксимации.

Рассмотрим горизонтальную теплопередачу примере границы вещества заготовки в окружающей средой (верхняя). В слое с малой толщиной, примыкающем к рассматриваемой границе, теплопередача определяется по формуле:

1 Q = l t. (2.17) l Температура в рассматриваемом слое изменится в соответствии с формулой (2.10).

После того, как вычислены изменения температур на границах, проводится второй этап моделирования теплопередачи. Здесь вычисляются новые количества теплоты в частях одного стержня и изменение положения границы кристаллизации hр. Условие баланса тепла на границе кристаллизации выглядит так:

Q p + Qпл + Qтв = 0. (2.18) Градиенты на границе можно определить из линейной аппроксимации распределения температур между слоями:

Q p = t p S (12 22 ) / h p ;

(2.19) Qтв = tтв S ( 22 32 ) / hтв ;

(2.20) Qпл = µ пл Shp. (2.21) Где µпл – удельная теплота плавления (Дж/м3);

S = l2 – площадь основания стержня (м2).

Знак «минус» в формуле (2.21) показывает, что на расплавление вещества в слое толщиной hр идёт поглощение тепла.

Подставив уравнения (2.19), (2.20), (2.21) в условие баланса, получаем решение:

t р S (12 22 ) / h p c пл Sh p + tтв S ( 22 32 ) / hтв = 0;

(2.22) р (12 22 ) / h p + тв ( 22 32 ) / hтв h p = t. (2.23) cпл Где cпл – объёмная теплоёмкость плавления, Дж/м3.

Зная величину hр, можно вычислить новые значения hр и hтв, а следовательно новые значения Qр и Qтв по формулам:

Qp = c p l 2 hp (12 + 22 ) / 2 ;

(2.24) Qтв = c тв l 2 hтв ( 22 + 32 ) / 2. (2.25) При сварке швов стыковых соединений оптимальные условия формирования обеспечиваются, если площади поперечного сечения наплавляемого металла составляют [9]:

– S1 = (6…8)·dэ – при первом проходе (проварка корня шва);

– S2 = (8…12)·dэ – при последующих проходах.

Проверку адекватности разработанной модели формирования сварного шва можно проверить экспериментально и сравнением расчётов с другими моделями, которые апробированы и считаются адекватными. Для расчета фактической площади сечения зоны проплавления Sф выбрана следующая эмпирическая формула [6]:

q S ф = m t. (2.26) Vc Где m = 1/qпл, qпл – удельная теплота плавления вещества;

t – термический КПД процесса плавления;

q – эффективная мощность дуги;

Vc – скорость сварки.

Используя формулу (2.26), можно проверить адекватность модели формирования шва на базе МКЭ. Если расхождение между расчётами невелико, то модель формирования шва можно считать адекватной. Таким образом, выходные данные модели определяются следующими расчётами:

– температурное поле – аппроксимацией температур в КЭ;

– данные для визуализации – положениями слоёв в КЭ;

– глубина проплавления – положением среднего слоя в КЭ;

– ширина шва – по расположению КЭ с расплавленными и заново остывшими частями.

2.2.3 Модель формирования шва неповоротного стыка труб Помимо сварки плоских деталей, при строительстве объектов энергетики и промышленности требуется сварка неповоротных стыков труб.

При сварке неповоротных стыков труб используется РДС. Отмечается относительно малая исследованность сварных соединений данного типа [11].

Рассмотрим модели формирования швов неповоротных стыков труб. Их разделяют на следующие виды:

- модели баланса сосредоточенных сил в сварочной ванне;

- модель капли-ванны на наклонной плоскости;

- теплопроводные капиллярно-гидростатические модели.

Данные модели связывают между собой такие факторы, как силы, действующие на сварочную ванну, контролируемые параметры сварки, параметры материалов и параметры получаемых швов. В данные модели входят громоздкие выражения с большим количеством факторов, что затрудняет расчёты в реальном времени. Покажем, что модифицированный метод конечных элементов можно использовать для расчётов соединений неповоротных стыков труб. В качестве расчётной схемы примем такую, которая применяется для теплопроводных капиллярно-гидростатических моделей. Массив конечных элементов, на которые разбивается труба, будет свёрнутым в цилиндр, как показано на рисунке 2.7.

Рисунок 2.7 – Расчетная схема для построения модели Для оси, параллельной оси цилиндра, выбрано обозначение «H», т.к.

«h» далее обозначает абсолютную высоту точки. Для определённости будем считать, что ось H направлена горизонтально. Этот случай является достаточно общим, чтобы результаты можно было распространить на произвольное пространственное положение труб. При расчете тепло- и массопередачи учитывается, что два из краев «плиты» склеены, т.е. конечные элементы (КЭ) c противоположными границами =0° и =360° обмениваются теплом и расплавом.

Расчёт тепловых потоков и изменений температур можно произвести так же, как и для плоской детали, если максимально унифицировать модель трубы с моделью плоской пластины. Для этого ось Z сворачивается в кольцо, а так как в отдельном КЭ изгиб трубы мал, то им пренебрегаем, считая КЭ столбцевым. В модели для труб по-особому учитывается гравитация:

давление вычисляется по высоте относительно физического нуля, а не толщине слоя. Влияние поверхностного натяжения выражается в избыточном давлении в жидкой части КЭ. Оно вычисляется по силам натяжения на границах поверхности КЭ. Вектор силы поверхностного натяжения касателен к поверхности, а её наклон аппроксимируется линией, соединяющей центры поверхностей соседних КЭ. Расчётная схема предлагаемой модели представлена на рисунке 2.8.

Рисунок 2.8 – Схема взаимодействия давлений в модели стыкового соединения Давление дуги, приложенное к поверхности сварочной ванны, оказывает значительное влияние на основные процессы, происходящие при формировании сварного шва. Не являясь параметром режима сварки, давление дуги имеет важное технологическое значение, поскольку оно относится к главным факторам, определяющим глубину кратера сварочной ванны и существенно влияющим как на процесс проплавления свариваемого металла, так и на формирование сварного шва в целом [43].

Силовое воздействие дуги на жидкий металл сварочной ванны является одним из главных факторов, вызывающих появление подрезов, несплавлений и кратера сварочной ванны [44, с.158].

Считается, что силовое воздействие дуги на свариваемый металл создается в основном следующими факторами [45]:

1) скоростной напор аксиального потока плазмы (газодинамическая компонента давления);

2) электромагнитные силы, вызванные взаимодействием тока в дуге с собственным магнитным полем и магнитным полем вылета электрода (статическая компонента давления).



Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.