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有关印刷机平稳性的研究

作者:admin来源:本网 日期:2017-10-19 9:15:38 人气: 标签:

  李洪利张海燕平稳性和可靠性是机械产品的两大质量评定标准。平稳性是指机器工作时的动态特性,它是由各部件运转时的动态性能以及传递性能表现出来的。对于印刷机而言,平稳性主要是指纸张在输送、交接和印刷过程中的稳定性,以及印刷工艺流程的稳定性,并最终表现为生产出质量合格或不仅质量高而且稳定的印品。良好的平稳性是生产出合格印刷品的保证,是印刷机生产质量的综合性标准,也是影响机器使用寿命的一个重要因素。

  一、印刷机工作平稳性的主要指标印刷机平稳性的主要指标包括以下几方面:印刷机在高速运转,特别是在定速运转时的振动要小。

  印刷机在高速或定速运转时的噪音要小。

  印刷机的各主要运动部件,如压印滚筒、递纸机构等,不仅能够平稳运转,而且其所有传动部件必须要有足够的传动精度。

  啮合、离合、交接部件不因高速而脱节;螺栓、销、键等紧固件不因高速而松动脱落。

  各操纵机构动作准确、灵敏、可靠。

  输纸、印刷及收纸等部件故障率低。

  二、导致印刷机平稳性差的主要诱因及解决办法传动机构的传动不平衡印刷机传动系统主要分为四个类型:带传动、链传动、摩擦传动和齿轮组传动。

  带传动和链传动所引起的传动不平衡是相似的,以链传动为例加以说明。印刷机中链传动主要应用在收纸装置中。链传动因自身的多边形效应、啮合冲击等原因使其运动不稳,存在动载荷,产生振动,导致收纸不稳。消除链传动的传动不平衡主要在设计阶段。

  链传动是一种柔性传动装置,由主动与从动链轮引起的力、速度、加速度的变化形成了对链条的振动激励。这种激励的频率就是链条与链轮的全频率。链的横向振动可简化为均质弦索振动,链的纵向振动可简化为双质量和一无质量弹簧构成的单自由度系统处理。主动链轮与从动链轮在沿链条方向和垂直于链条方向上作用力与速度的变化即为作用于系统的激励。由此,可以确定系统的共振条件以及非共振状态下的载荷。在对链传动充分了解的基础上,采取一定的措施对多边形效应进行补偿,并尽可能地减小链的振动,避免共振,提闻收纸的稳定性。

  摩擦传动在印刷机上应用最为集中的部位,是输墨和输水系统。因为这些部件速度比较低,振动冲击不大,不是影响印刷机平稳性的主要因素。

  对于使用摩擦式输纸的输纸系统,应该实现平稳输纸,避免纸张出现歪斜和变速,以保持稳定的输纸步距,确保纸张在前规处的定位时间,提高定位的准确性。

  实现稳定输纸的条件:①选用质地优良的线带,不仅纤维质量高,而且织结细实、平整;②数根并列线带松紧一致;③正确调节各压纸件的相应位置和压力,尽量达到并列、对称和压力相等。

  齿轮传动因为其自身所具有的结构紧凑、工作平稳、低噪声、传动比大和自锁等优点,在印刷机上得到了广泛的应用。以滚筒齿轮为例,由于齿轮在加工装配过程中不可避免的加工误差造成滚筒间微小的滑移而产生的齿轮杠子,以及由于齿轮传动精度的差异所造成的重影等,都是由于齿轮传动的不平稳性造成的印刷缺陷。而这些在齿轮的振动检测及对印刷滚筒的扭振研究中都得到了进一步的证明。由齿轮传动系统的振动所造成的印刷机滚筒及印刷机的不平稳性主要应该在制造环节和装配环节加以解决。

  机件自身运动不均衡机件运动的不平稳性主要指的是关键部件,比如前规、递纸牙以及咬纸牙的运动不平稳性。其原因一方面与它们在高速状态下的动态特性不稳定有关,另一方面与我国在材料和热处理等技术方面的不成熟有关。因此,要解决机件运动过程的不平稳性应该主要从这两个方面入手。而后者直接受到我国制造业的发展水平的影响,不是一朝一夕能够解决的。

  那么针对第一点,我们可以通过对印刷机机械性能的测试来改善。印刷机的机械性能测试包括运50设备材料动学测试和动力学测试。

  确定关键机构执行部件的位置、速度、加速度。

  通过运动学测试,可以了解印刷机滚筒、关键机构(如递纸机构、离合压机构、分离头的主要机构以及前规机构等)的理论运动情况,为印刷机的检验和改进设计提供依据。

  确定关键机构的载荷分布情况和频率特征。

  根据对各采集信号的数据处理,同时根据印刷机的布局及各转子及往复的运动频率,分析各机构的情况。在测试的基础上,将测试结果进行一般化处理,总结出印刷及设计时一般性载荷计算依据,并将其应用于新产品的开发和现有产品的优化改进。

  滚筒空当滚动中的冲击以及传动系统的齿轮激励频率和所有旋转部件的旋转频率滚筒在高速状态下的振动是导致印刷机不平稳的主要诱因。而引起滚筒振动的因素又有以下几点。

  ⑴传动机构的传动不均衡单张纸印刷机是通过滚筒轴端斜齿轮传递动力,这种传动布置必然导致滚筒两端受力状态的不一致,而引起滚筒振动。该振动主要由传动机构的传动不均衡引起,振动的主要形式是滚筒的扭转振动。

  (2)往复或间歇运转机构的影响单张纸印刷机中有许多往复或间歇运动机构,如咬纸牙、摆动式递纸牙、前规等,这些机构在运动时也会对滚筒产生影响,引起滚筒的振动。

  滚筒在旋转中由于质量分布不均匀而造成不平衡,必然产生惯性力。这种惯性力若不能得到有效的消除,将引起机构速度突变而产生振动。在不考虑轴承刚度差异和传动不平衡的影响时,此振动形式为谐振。

  轴承与轴颈的配合间隙以及轴承的磨损状况直接关系到滚筒振动量的大小,配合间隙越大,轴承磨损越严重,滚筒的振动也就越剧烈。此外,滚筒两端轴承支承刚度的不一致也使得印刷中滚筒的振动形式更为复杂,除了谐振、扭振之外,还存在摆振。

  印刷中,印刷压力是通过两滚筒之间的对滚来获取的。对于单张纸印刷机,由于滚筒空当的存在,印刷压力将在一个印刷周期内有规律地产生和消失。在滚筒之间压力突然产生与消失的瞬间,滚筒将承受很大的冲击,从而产生振动。

  滚筒转速越高,空当冲击作用时间越短,滚筒表面振动加速度也就越大,对印版和印品质量的影响也就更为严重。

  目前,国内对印刷机滚筒的研究越来越多,研究范围已从滚筒的静平衡逐步拓展到动平衡、滚筒有一、引言齿轮是机械装备的重要基础件之-,绝火部分机械成套设备的主要传动都是齿轮啮合传动。因此,从某种程度上说,齿轮行业的发展对中国机械行业有着至关重要的作用。

  传统印刷机的正常运作就是靠齿轮及轮系的共同作用来实现的。其主要动力自主电机传递过来后,经机械长轴分配到各个印刷色组的传动单元。在印刷单元墙板的传动面,可以看到大大小小的啮合齿轮及齿轮系,它们配合和传动的精确性直接影响到输水输墨及油墨转移的稳定性。

  当下流行的新型印刷机传动技术虚拟电子轴式无轴传动技限元分析和滚筒振动检测。但是研究成果还很少能够应用到印机生产企业的设计生产中去,我们需要做的是进一步加强我们在理论方面的研究,但更重要的是加速理论和生产的结合,将理论研究成果尽早地应用到实际生产中,用理论来指导生产。

  三、提高我国印刷机平稳性建议针对目前我国印刷机生产以及理论研究方面所存在的这些问题,笔者对于提高我国印刷机平稳性提出以下建议。

  借助国外智力资源进行技术开发;专业化分工协作;运用印刷机动态测试技术指导实践;应用有限元关键技术和反求技术;确定制约印刷机稳定性的质量控制点;对印刷机的主要机构进行误差分析:借助汽车、机床等其他机械所取得的成就,采用创新设计。

  四、小结印刷机的平稳性研究是一项系统工程,它存在于印刷机的传动、输纸、定位、递纸传纸、输水输墨、印刷、收纸等各个印刷工序中,牵连到机器设计、零件加工、装配、检测、材料及热处理、管理等印刷机生产中的各个环节,并且在印刷机中的凸轮、齿轮、轴承、滚筒、墙板以及电气系统的各个零部件中都得到体现。因此,对平稳性的研究又是一个庞大、繁杂的工程。我们必须通过脚踏实地的努力,做好这方面的工作,将国产印刷机的质量推向一个新的高度。S3工程学院设备材料51

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