CC BY
117
УДК 681.625
ПРИМЕНЕНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ПРИВОДОВ В РУЛОННЫХ ПЕЧАТНЫХ МАШИНАХ
Л.Ю. Селиверстов
Рассмотрены схема рулонной печатной машины с горизонтальным синхронизирующим валом, схема с индивидуальными приводами, а также математическая модель неприводки печати в рулонной печатной машине с одним двигателем и предложена схема с индивидуальными приводами.
Ключевые слова: рулонные печатные машины, электропривод, проектирование, математическое моделирование, неприводка печати.
На сегодняшний день в условиях конкуренции на рынке полиграфических услуг требуется контролировать затраты, чтобы полиграфическое производство приносило прибыль и динамично развивалось. В типографиях, применяемых рулонные ротационные печатные машины и основной продукцией которых являются газеты, главной статьей затрат является бумага. Расход бумаги напрямую зависит от величины неприводки печати. Развитие рулонных печатных машин обуславливается не только увеличением скорости печати, но и получением качественной полиграфической продукции. Скорость современных отечественных рулонных печатных машин 45-50 тыс. об\ч, а скорость приводки ленты до 15 м\с. В таких условиях трудно обеспечить стабильную работу бумагопроводящей системы.
Наиболее сильное влияние на приводку оказывает лентопитающее устройство и привод печатных аппаратов, а также режимы работы увлажняющих аппаратов. Современные сушильные устройства также оказывают влияние на последующую фальцовку готовой продукции. Все это приводит к увеличению расхода бумаги.
В отечественных рулонных печатных машинах секционного построения провод между печатными секциями осуществляется по средствам горизонтального вала (рис. 1). Данная схема построения является технологически устаревшей и имеет негативные динамические явления в своей конструкции. Одной из наиболее важных проблем при создании высокопроизводительных многокрасочных рулонных печатных машин секционного построения является разработка механических приводов с параметрами, обеспечивающими минимальные вибрации в исполнительных механизмах на рабочих режимах, а как следствие высокое качество совмещения красок при цветной печати. Механические приводы рулонных ротационных печатных машин секционного построения состоят из высокоточных систем механических передач, осуществляющих движение исполнительных механизмов. Снижение низкочастотных колебаний и выбор рациональной системы привода сегодня представляют актуальную задачу для
138
разработки рулонных машин. Особенность системы привода рулонных машин заключается в том, что динамические характеристики должны быть устойчивы во всех диапазонах работы машины, начиная с пуска и заканчивая остановом машины.
Рис. 1. Схема двухкрасочной рулонной машины секционного построения:
1 - рулон, 2 - система торможения рулона, 3 - лентопроводящий валик, 4 - пневмоцилиндр, 5 - качающийся валик, 6 - пружина растяжения,
7 - система стабилизирующих валиков, 8 - бумажная лента, 9 - первый ПА, 10 - второй ПА, 11 - коническая шестерня, 12 - вертикальный вал, 13 - опора горизонтального стола, 14 - коническая пара, 15 - упругая муфта, 16 - ведомый шкив, 17 - ведущий шкив, 18 - ЭД, 19 - красочный аппарат, 20 - горизонтальный синхронизирующий вал
Технологический процесс осуществляется следующим образом. С рулона 1 бумажная лента 8 через направляющие валики 3 амортизатор 4,5,6 и стабилизатор 7 подается сначала в первый печатный аппарат 9, а затем - во второй печатный аппарат 10, а далее подается в фальцевальнорезальное устройство. В первом печатном аппарате на ленту наносится изображение одной краской, а через некоторое время т во втором печатном аппарате на ленту наносится изображение второй краской. Машина приводится в движение посредством главной передачи 17,16, горизонтального синхронизирующего вала 20, конических пар 14 и конических шестерен 11. В процессе печати БЛ движется с постоянной скоростью V. Расстояние между ПА - L.
Таким образом, чтобы рассчитать несовмещение красок на многокрасочных оттисках, возникающее вследствие воздействия динамического фактора,
требуется обосновать расчетную схему, отображающую все основные факторы влияния и свойства привода реальной машины. На основе такой модели следует составить уравнения движения лентоведущих элементов и найти искомые величины, используя один из известных методов решения.
Составление расчетной модели - наиболее ответственный этап теоретического исследования. Ему обычно предшествуют предварительные экспериментальные исследования изучаемого объекта и обобщение известных результатов аналогичных исследований в этой же отрасли или в смежных отраслях машиностроения.
Правила и способы составления расчетных схем при исследовании деформируемых систем рассматриваются в работе Воронова Евгения Александровича “Элементы теории и расчёта рулонных печатных машин”. Реальный объект освобождается от несущественных особенностей, и для одного и того же объекта может быть предложено несколько расчетных схем в зависимости от требуемой точности и от того, какая сторона явления интересует исследователя в конкретном случае.
Можно изобразить несколько разновидностей расчетных схем. Они могут быть различной структуры и сложности, но во всех случаях в состав этих моделей должны входить, по крайней мере, две вращающиеся массы и транспортируемая между ними бумажная лента. В качестве расчетной схемы предлагается следующая расчетная модель, показанная на рис. 2. На схеме приняты следующие обозначения: 11, 12 - приведенные моменты инерции печатных секций; 10 - приведенный момент инерции ротора электродвигателя; С01, С02 - жесткости валопровода; г1, г2 - радиусы лентоведущих элементов; Мд - движущий момент электродвигателя; L - длина проводки ленты между печатными секциями; М1,
М2 - моменты сопротивлений в печатных секциях; V - скорость проводки ленты;
0
гЛ - внешняя нагрузка, прикладываемая к ленте перед первым печатным аппаратом.
Наряду с расчетной схемой примем эпюру распределения натяжения ленты, как показано на рис. 2. Как известно, в печатной машине лента транспортируется предварительно натянутой, причем, сила натяжения ленты неодинакова на ее определенных участках проводки. Поэтому на эпюре показано слева наибольшее натяжения на участке между печатными аппаратами натяжение несколько меньше, а после второго печатного аппарата оно для простоты исследования принято равным нулю. Расчетное натяжение принято БЛ.
При этом считается, что указанные на эпюре величины постоянны в статическом состоянии машины, а при ее движении они изменяются, и закон их изменения будет определяться формулами, полученными из решения математической модели.
Если S1 и S2 - отклонения в положении оттисков соответственно первой и второй красок, то неприводка S2.1 между этими красками относительно друг друга определяется как
Х2Ч= X - X,. (1)
Физическая сущность изучаемого явления состоит в том, что нанесение краски на ленту в первом и во втором печатных аппаратах производится при разном натяжении ленты FL(t). Если в первом печатном аппарате печать производится, например, при начальном натяжении ленты:
PH = РТЬ, (2)
т- Т
где FL - технологическое натяжение ленты, то во втором печатном аппарате повторное наложение оттисков при натяжении ленты:
рг = рт + рь (‘),
(3)
где FL(t) - переменное натяжение ленты, определяемое по полученным формулам.
Рис. 2. Расчетная схема привода рулонной печатной машины
Это изменение натяжения ленты предопределяет собой возникновение дополнительного несовмещения оттисков (из-за колебаний натяжения ленты) в очередной печатной секции по отношению к оттискам на ленте с натяжением FL . И это несовмещение рассчитывается по следующей формуле:
V ‘
V (‘) = тггт I Р (‘)Л. (4)
ЕдЪд 0
Неприводка печати с момента изменения внешнего возмущения при t=0 рассчитывается по соотношению
V (‘) = I Я2 (‘X при ‘ <* (5)
24 {я2(0 - ЗД, при ‘ >т ( )
Выражение (5) показывает, что дополнительное несовмещение краски на ленте, запечатанной в первом аппарате, в зоне второго печатного аппарата можно увидеть только по истечении времени т = L/V, т.к. к моменту начала изменения натяжения ленты (при t=0) участок ленты между печатными аппаратами был запечатан при постоянном натяжении, и значит, несовмещение красок на этом участке ленты еще равно нулю.
Начинается оценка с установления допустимой величины непри-водки ^], которая берется из инструкций, справочников и зависит от вида печатной продукции, способа печати и применяемого оборудования.
Для многокрасочной иллюстрационной печати ^]= 0,05 мм, для книжно-журнальной продукции ^] = 0,1 - 0,1 5 мм , для газетной ^] = 0,2 --0,3 мм .
На графике откладывают горизонтальную линию, фиксирующую предел допустимой неприводки. Тогда любое превышение этой непривод-ки свидетельствует о возможном браке печатной продукции (рис. 3).
4:4.142 J"” -ÎS.75
437.5
406.25 =75
=-.'.75 ::2.5
^ Sji(t) IO^SI.25
1---- s 230
S(t)106 213.75
157.5
156.25 125
93.75
62.5 31.25
A о
0 0.063 0.13 0.19 0.25 0.31 0.33 0.44 0.5
A t .ÜJ,
С
Рис. 3. График изменения неприводки двухкрасочной печати при толщине бумажной ленты Ô равной 0,25 мм
Замена горизонтального синхронизирующего вала индивидуальными приводами позволит снизить неприводку печати путем снижения негативных динамических воздействий на исполнительный механизм рулонной ротационной печатной машины.
т-^- з
Рис. 4. Схема построения двух красочной рулонной ротационной печатной машины с двумя двигателям:
1,1 -электродвигатели, 2- бумажная лента, 3,3 -печатные пары, 4,4 -исполнительные механизмы
Предложенная схема построения (рис. 4) является наиболее современной и позволяет усовершенствовать действующие печатные машины с традиционной схемой, использующей двигатель и горизонтальных синхронизирующий вал. Имеющий сложность в изготовлении горизонтально синхронизирующий вал теперь уходит в прошлое, его заменят электродвигатели и блок с системой автоматического управления. Применение индивидуального двигателя на каждую печатную секцию позволит повысить точность технологических узлов, снизить негативное влияние динамических нагрузок и уровень шума оборудования, а также упростить работу печатника. Замена горизонтального синхронизирующего вала на два индивидуальных двигателя не несет существенных затрат, а экономический эффект в виде снижения неприводки печати и экономии бумаги будет присутствовать.
Список литературы
1. Воронов Е.А. Элементы теории и расчёта рулонных печатных машин: учеб. пособие. Омск: Изд-во. ОмПИ, 1991. 144 с.
2. Воронов Е.А. Теория и расчет механических приводов многокрасочных рулонных ротационных машин. Омск: Омич, 1992. 112 с.
3. Козлов В. Д., Федосеев А.Ф. Конструкция листовых ротационных печатных машин: учеб. пособие. М.: Изд-во МПИ, 1989. 60 с.
4. Коловский М.З. Динамика машин. М.: Машиностроение, 1973.
263 с.
5. Климов Б.И. Снижение шума полиграфических машин и механизмов/борьба с шумом в промышленности: сб. /под ред. Е.Я.Юдина. М.: Машиностроение, 1985. 400 с.
6. Митрофанов В.П. Элементы теории и расчёта рулонных печатных машин: учеб. пособие. М.: Изд-во: МПИ, 1984. 80 с.
7. Тюрин А.А. Печатные машины-автоматы. М.: Книга, 1980. 416 с.
8. Чехман Я.И., Сенкусь В.Т., Бирбраер Е.Г. Печатные машины. М.: Книга, 1987. 304 с.
Селиверстов Леонид Юрьевич, асп., seliverstovly@mail.ru, Россия, Омск, Омский государственный технический университет
APPLICATION OF INDIVIDUAL DRIVES IN WEB PRESSES
L.Y. Seliverstov
This article describes the scheme roll printing machine with a horizontal shaft and synchronizing circuit with individual drives. A mathematical model neprivodki printing web press machine with one engine, and a scheme to individual drives.
Key words: roll printing machines, electric drive, design, simulation, neprivodka
printing.
Seliverstov Leonid Yrievich, postgraduate, seliverstovlv@mail.ru. Russia, Omsk, Omsk State Technical University,
УДК 655.3.066.364
ОБЗОР ЭЛЕМЕНТОВ ЗАЩИТЫ ОТ ПОДДЕЛКИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ НАСЕЛЕНИЕМ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ
А.Б. Сорокин
Данный материал посвящен обзору элементов защиты от подделки предназначенных для идентификации населением. Сделан упор на важную роль в формировании этих элементов металлографской печати.
Ключевые слова: элемент защиты от подделки, защищенная полиграфическая продукция, металлографская печать.
Современный рынок защищенной полиграфической продукции представляет собой огромное количество наименований. К нему относятся денежные знаки, векселя и ценные бумаги, лотерейные билеты, топливные талоны и пластиковые карты, данное перечисление можно вести бесконечно. В целом можно сказать, что любая полиграфическая продукция может быть защищенной. При этом вопрос необходимости защиты может быть продиктован как национальной безопасностью, так и желанием какого-либо юридического лица обезопасить себя от действий мошенников. Как пример последнего можно привести коммерческие банки, защищающие свои векселя, или производителей каких-либо товаров, как правило, высокой стоимости, устанавливающих знаки качества или же защищающих упаковку.
Полиграфическая продукция должна изготавливаться в соответствии с одним из четырех уровней защищенности: "А", "Б", "В", "Г". Отнесение конкретного вида полиграфической продукции к одному из уровней защищенности осуществляют с учетом функционального назначения, срока обращения, условий применения, уровня ущерба в случае фальсификации и привлекательности подделки этой продукции. При отсутствии нормативных актов необходимость защиты, уровень защищенности и перечень обязательных защитных и технических характеристик защищенной полиграфической продукции устанавливают решением заказчика [1, с 5.].
На современном мировом и российском рынкых защищенной поли-
144
