Научная статья на тему 'МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЕРЕДАЧИ ЛИСТА В ЛИСТОПЕРЕДАЮЩЕЙ СИСТЕМЕ'

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЕРЕДАЧИ ЛИСТА В ЛИСТОПЕРЕДАЮЩЕЙ СИСТЕМЕ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
27
3
Читать
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЗАХВАТЫ / ОФСЕТНАЯ ПЕЧАТЬ / ЛИСТОПЕРЕДАЮЩАЯ СИСТЕМА / ПЕЧАТНАЯ МАШИНА

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Серкова Л. Б., Варепо Л. Г.

Современные технологии позволяют моделировать процесс работы различных технических систем, что позволяет избежать материальных и временных затрат на этапах проектирования и настройки оборудования. Фиксация листа при передаче листа запечатываемого материала (бумаги) внутри печатной секции, а так же от одной секции к другой осуществляется с помощью захватов. В работе представлены результаты разработки программного продукта предназначенного для контроля процесса передачи листа посредством визуализации работы листопередающей системы офсетной печатной машины.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Серкова Л. Б., Варепо Л. Г.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
Предварительный просмотр
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MODELING OF THE LEAF TRANSFER PROCESS IN A LEAF TRANSMISSION SYSTEM

The quality of the prints is affected not only by the printed material and paints, but also by the correct setting of each element of the machine. The main role in the transfer of the sheet inside the section and from one printing section to another is played by grippers located on all printing and transfer cylinders and ensuring its rigid fixation. Modern technologies allow us to simulate the process of operation of various technical systems, which avoids material and time costs at the stages of designing and configuring equipment. The paper presents the results of the development of a software product designed to visualize the operation of the sheet-transmitting system of an offset printing machine in order to assess its operability.

Текст научной работы на тему «МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЕРЕДАЧИ ЛИСТА В ЛИСТОПЕРЕДАЮЩЕЙ СИСТЕМЕ»

УДК 655.3

DOI: 10.24412/2071-6168-2023-7-290-291

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЕРЕДАЧИ ЛИСТА В ЛИСТОПЕРЕДАЮЩЕЙ СИСТЕМЕ

Л.Б. Серкова, Л.Г. Варепо

Современные технологии позволяют моделировать процесс работы различных технических систем, что позволяет избежать материальных и временных затрат на этапах проектирования и настройки оборудования. Фиксация листа при передаче листа запечатываемого материала (бумаги) внутри печатной секции, а так же от одной секции к другой осуществляется с помощью захватов. В работе представлены результаты разработки программного продукта предназначенного для контроля процесса передачи листа посредством визуализации работы листопередающей системы офсетной печатной машины.

Ключевые слова: захваты, офсетная печать, листопередающая система, печатная машина.

Высокая конкурентоспособность выпускаемой печатной продукции, отличительная особенность современного рынка. Наличие отклонений в работе печатной машины может привести к появлению брака или остановки машины [1]. Важно обеспечить отсутствие подрыва передней кромки листа при передаче листа и выпадение листа из захватов. Точность работы листопередающей системы также сказывается на точности совмещения красок [11, 12].

Согласно [2-4] существуют различные способы передачи листа. Недостатком данных способов является то, что отсутствует методика, которая позволяет определять траекторию движения листа и не рассматриваются случаи, когда возможно появление погрешностей при передачи листа. Отсутствие сведений об этих данных при настройке печатной машины, может привести к тому, что в процессе печати захваты не будут обеспечивать должной надежности. Возможно, что захваты будут открываться или закрываться не в то время и существует вероятность незахвата или замятия бумаги, разрыв печатного полотна.

Для моделирования процесса передачи был рассмотрен самый распространенный способ передачи листа захватами за переднюю кромку, при этом траектория движения листа совпадает с траекторией вращения цилиндра от момента захвата до передачи листа в последующие захваты. Процесс представлен в табл. 1 [5]. Система передачи листа показана на рис. 1.

Данный способ имеет ряд преимуществ в отличии от способа передачи за заднюю кромку [6].

Таблица 1

Принцип работы системы захватов__

№ Процесс Описание № Процесс Описание

1 Передача листа 4 Встречное движение захватов

2 Разворот вала захватов 5 Фиксация листа

3 щ Разворот вала захватов 6 Передача листа

Рис. 1. Система передачи листа

Основными принципами передачи листа являются следующие:

1.Передняя кромка листа должна быть прижата системой захватов к поверхности цилиндра, что позволяет с помощью сил трения удерживать запечатываемый лист на опоре и тем самым позволять совершать совместное движение листа и цилиндра;

2.Для того, чтобы не создавать дополнительных помех, вся система захватов должна располагаться в теле цилиндра, т.е. в нерабочей зоне;

3.Для обеспечения открытия и закрытия системы захватов необходимо, чтобы опорные ролики, в которых закреплен грейферный мост, совершали движение по поверхности с кулачком, при наскакивании на который срабатывает механизм.

4.Для обеспечения бесперебойности процесса передачи листа необходимо, чтобы скорость вращения цилиндров, между которыми происходит контакт, совпадала.

Для моделирования процесса был принят ряд допущений:

- Узел рассмотрен в плоскостной системе координат, где расположение узлов рассмотрено с торца системы. Координата (0;0) относится к точке соприкосновения цилиндров;

- Считается, что система захватов срабатывает одновременно по всей длине цилиндра, т.е. не учитывается скручивание вала захватов. Система захватов работает в сложных условиях, имея высокие скорости вращения и постоянные динамические нагрузки, когда в течении рабочего цикла меняются условия равновесия системы, что в свою очередь вызывает деформацию и скручивание вала, соответственно и разница открытия и закрытия захватов увеличивается по мере отдаление от кулачкового механизма;

- Не рассматривается деформация и повреждение кромки листа, за который осуществляется его передача;

- Не допускается смещение кромки листа;

- Не учитывается косина листа [7];

- Считается, что все замыкающие и торсионные пружины осуществляют свою функцию в полной мере и их изменение не учитывается.

Основными исходными данными для моделирования послужили:

1.геометрические размеры составных частей листопередающей системы,

2.положение деталей узла друг относительно друга,

3.толщина бумаги,

4.скорости движения цилиндров, их ускорение и прочее.

Для определения координат движения бумаги и концов захватов введем декартовую систему координат Оху с началом в нижней точке цилиндра 1 (рис. 2).

Рис. 2. Выбор системы координат

При этом центры цилиндров О1 и О2 будут иметь координаты (0, Rl) и (0,-( R2+dDR)) .

Метод построен на изменении координат основных элементов системе в процессе передачи листа. Для определения координат в декартовой системе рассматриваются изменения углов (р для основных узлов по времени. К таким можно отнести углы и (р2 для центров осей вращения захватов, как определяющих узлов для раскрытия захватов, а также угол (р0 для конца листа бумаги. Изменение углов и (р2 для центров осей вращения захватов, а также угол (р0 для конца листа бумаги. Для их определения будут использованы уравнения (1) - (3).

= (1) <р2 = <р20- шг, (2)

<Ро = (Роо (3)

где (р10, (£>20, <Роо - начальные значения углов осей захватов и конца листа бумаги.

Отслеживание траектории движения элементов визуально может показать места пересечения листа с системой захватов, а, соответственно, это будет говорить о том, что захват листа невозможен.

При определении возможных пересечений концами захватов листа бумаги Координаты начала листа бумаги (х0,у0) определяются по (4) - (5) и продолжение его можно приближенно задать в виде прямой линии,

предполагая, что концы захватов близки по координате х к началу листа бумаги, и пренебрегая кривизной цилиндров при малости размеров рычагов механизма захватов в виде (6) - (7):

х0 = 1115т1<р0) (4)

Уо = йоя +Й1(1 - СоБ{<р0У), (5)

Х01 = х0 + (Х1 ~ х1б)21 (6) У 01 =Уо + (У1 "У1б)21 (7)

Аналогично определяются координаты центров кулачков, осей вала захватов, центров роликов. Исходя из геометрического расположения элементов возможно определение расстояния между ними.

Для определения возможных пересечений концов захватов и листа бумаги задаются индикаторы. При вращениях цилиндров с изменением углов (рг и (р2 по времени будут изменяться координаты концов захватов (х{, у^), (хЦ, у2), и возможно в какой-то момент произойдет пересечение этих координат с линией координат бумаги (8), (9).

У = Уо + (Уо1 ~Уо)/(хо1 ~хо)х , (8)

или

У = Уо + (У02 "Уо)/(^о2 ~х0)х . (9)

Например, при нахождении конца бумаги на цилиндре 2 и для конца захвата на цилиндре 1, когда он должен сойти с конца бумаги и закрыться, не зацепив бумагу (иначе будет замятие бумаги), можно рассмотреть пересечение прямых, образованных второй линией (9) и прямой линии через две точки (х^, у£) в близкие моменты времени ^ и г2 (y = yí(t1) + (уЩ2)- У^^/^Ц^)- хЩ1))х),

На рис. 3 представлена траектория движения системы захватов и листа бумаги.

1 (линия 3) и цилиндра 2 (линия 4) при движение справа налево с погрешностями в механизмах цилиндра 2

В движении второго цилиндра заложена погрешность в движении, что отображается линией 4, а именно скачкообразностью.

Анализируя характер зависимостей, представленных на рис. 3 в движении второго цилиндра заложена погрешность в движении, что отображается линией 4, а именно скачкообразностью.

Для автоматизации расчёта был разработан программный продукт, который позволит сократить время проведения исследования и использовать разработанную модель в условиях производства.

На данный способ получен патент на изобретение [9], а также разработан программный продукт [10]. Результаты выполненного расчёта выводится в отдельный файл в виде массива данных для построения графических зависимостей.

На основе ранее полученных массивов данных с помощью программы Microsoft Excel строятся графические зависимости.

Разработанный способ моделирования траектории движения листа в момент передачи, позволяет в процессе контроля визуализировать процесс, прогнозировать его с учётом изменения характеристик узла, что позволит выбрать наиболее рациональную компоновку узлов при проектировании и эксплуатации печатных машин [8].

Список литературы

1.Тюрин А.А. Печатные машины-автоматы: [Учебник для полигр. спец. вузов]. М.: Книга, 1980.

416 с.

2.Патент СССР № 343931. Способ передачи листов захватами / Тюрин А.А.; Заявл. 26.07.1967. Опубл.

07.07.1972.

3.Авторское свидетельство № 1359158 A1 СССР, МПК B41F 21/04, B41F 21/10. Устройство для удержания листов на листопроводящем цилиндре печатной машины: № 7771787: заявл. 06.05.1981: опубл. 15.12.1987 / Р. Отфрид, П. Гунтер; заявитель ФЕБ ПОЛИГРАФ ПЛАНЕТА РАДЕБЕУЛ.

4.Авторское свидетельство № 1838154 СССР, МПК B41F 21/00, B41F 21/10. Устройство для передачи листов на печатный цилиндр листовой ротационной печатной машины: № 5001163: заявл. 19.07.1991: опубл. 30.08.1993 / Й.Г. Аль-брехт; заявитель ДЕ ЛА РЮ ЖИОРИ С.А.

5.Штоляков В.И. Печатные машины фирмы «Гейдельберг». Офсетные печатные машины / В.И. Штоля-ков, А.Ф. Федосеев, Л.Ф. Зирнзак и др. М.: МГУП,1999. 120 с.

6.Патент № 2244629 C2 Российская Федерация, МПК B41F 21/05, B41F 13/24, B41F 21/06. Приводной механизм для направленного перемещения элемента, удерживающего заднюю кромку листа: № 99116624/12: заявл. 27.07.1999: опубл. 20.01.2005 / В. Беккер, А. Фрикке; заявитель хайдельбергер друкмашинен акциенгезельшафт.

7.Серкова Л.Б. Разработка метода определения косины листа // СНК-2022 : Материалы LXXII открытой международной студенческой научной конференции Московского Политеха, Москва, 04-22 апреля 2022 года. М.: Московский политехнический университет, 2022. С. 646-649. EDN TDSVEB.

8.Geometric modeling of sheet transfer process from grippers to grippers / L.B. Serkova, L.G. Varepo, O.A. Ko-lozova [et al.] // Journal of Physics: Conference Series : IV International Scientific and Technical Conference "Mechanical Science and Technology Update", MSTU 2020, Omsk, 17-19 марта 2020 года. Vol. 1546. Omsk: Institute of Physics Publishing, 2020. P. 012043. DOI 10.1088/1742-6596/1546/1/012043. EDN QFHSHW.

9.Патент № 2734577 Российская Федерация, МПК B41F 21/04 (2006.01). Способ определения траектории и погрешности движения листа в печатной машине при его передаче из захватов в захваты: № 2020111643: заявл. 20.03.2020 : опубл. 20.10.2020 / Л. Б. Серкова, Л. Г. Варепо, А. В. Паничкин; заявитель ОмГТУ. 1 с.

10. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2019667743 Российская Федерация. Моделирование процесса передачи листа из захватов в захваты в печатной машине: № 2019666439: заявл. 13.12.2019 : зарег. 26.12.2019 / Л. Г. Варепо, А. В. Паничкин, Л. Б. Серкова ; заявитель ОмГТУ. - 1 с.

11. Morfliuk, V. F. Research models of the processes stabilization the parameters of process register the colors in sheet transfer system / V. F. Morfliuk, I. S. Karpenko // Технолопя i технжа друкарства. - 2014. - No 1(43). - P. 30-36.

12. Морфлюк В.Ф. Метод цифрового определения параметров моделирования совмещения красок в ли-стопередающей системе печатных машин/ В.Ф. Морфлюк, И.С. Карпенко, В.В. Чуркин // Труды БГТУ. 2016. №9. С. 22-28

Серкова Любовь Борисовна, старший преподаватель, lubashka_2010@mail.ru. Россия, Омск, Омский государственный технический университет,

Варепо Лариса Григорьевна, д-р техн. наук, профессор, larisavarepo@yandex.ru, Россия, Омск, Омский государственный технический университет

MODELING OF THE LEAF TRANSFER PROCESS IN A LEAF TRANSMISSION SYSTEM

L.B. Serkova, L.G. Varepo

The quality of the prints is affected not only by the printed material and paints, but also by the correct setting of each element of the machine. The main role in the transfer of the sheet inside the section and from one printing section to another is played by grippers located on all printing and transfer cylinders and ensuring its rigid fixation. Modern technologies allow us to simulate the process of operation of various technical systems, which avoids material and time costs at the stages of designing and configuring equipment. The paper presents the results of the development of a software product designed to visualize the operation of the sheet-transmitting system of an offset printing machine in order to assess its operabil-ity.

Key words: sheet conveyor grippers, offset printing, sheet-transmitting system, printing machine.

Serkova Lyubov Borisovna, postgraduate, lubashka_2010@mail.ru, Russia, Omsk, Omsk State Techlnical

University,

Varepo Larisa Grigorievna, doctor of technical sciences, professor, larisavarepo@yandex.ru, Russia, Omsk, Omsk State Technical University

УДК 621.646.986

DOI: 10.24412/2071-6168-2023-7-293-294

ОПИСАНИЕ ЭТАПОВ ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ В РАМКАХ РАЗРАБОТКИ И МОДЕЛИРОВАНИЯ ШИБЕРНОЙ ЗАДВИЖКИ ДВУХПОЗИЦИОННОЙ

С.В. Никитин, Д.Е. Писарев, Ю.А. Темпель, О.А. Темпель, С.И. Митрохин

Нефтегазовое машиностроение крупная отрасль, целью которой является исследование и изучение новых методов повышения развития и поддержки предприятий в данном направлении. Разрабатываются новые стратегии, программы, конструкции устройств, оборудования и установки для более качественного получения продукта, а так же сокращения вредных производственных факторов, влияющих на персонал и окружающую среду. В работе представлена модель конструкции двухпозиционной дисковой шиберной задвижки и блок-схема кон-структорско-технологической подготовкипроизводства.

Ключевые слова: задвижка, запорная арматура, организация работ, конструкторско-технологическая подготовка, моделирование.

На данный момент времени с ростом развития нефтегазового машиностроения существует необходимость в обеспечении повышения ключевых показателей, которые влияют на экономический рост производства.

Износ и устаревание устройств, установок и оборудования является основным показателем, который влияет на производственную мощность. На техническое обслуживание и ремонт устройств и оборудования затрачивается достаточное количество времени и средств.

В большинстве случаях на предприятиях нефтегазового машиностроения износу подвержена запорная

арматура.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.