Проектирование механизма фиксирования боковых ножей трехножевой резальной машины Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

№ 1/2016 ВЕСТНИК МГУП ИМЕНИ ИВАНА ФЕДОРОВА ISSN ON-LINE: 2409-6652 © Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова_vestnik.mgup.ru

УДК 686.1.056.233

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ФИКСИРОВАНИЯ БОКОВЫХ НОЖЕЙ ТРЕХНОЖЕВОЙ РЕЗАЛЬНОЙ МАШИНЫ

Токмаков Борис Валерьевич

доцент кафедры полиграфических машин и оборудования, кандидат технических наук Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова 127550 Россия, г. Москва, ул. Прянишникова, д. 2А то1-уа&,И1к@И&1. ги

Кулагин Иван Валерьевич

студент института принтмедиа и информационных технологий Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова 127550 Россия, г. Москва, ул. Прянишникова, д. 2А [email protected]

Аннотация. Рассматривается вопрос, связанный с развитием резального оборудования. Предложен механизм фиксирования боковых ножей трехножевых резальных машин, позволяющий уменьшить время на переналадку боковых ножей на новый тираж за счет механизации некоторых операций, выполняемых вручную.

Ключевые слова: трехножевая резальная машина, механизм фиксирования боковых ножей, print-on-demand, точность позиционирования, время переналадки, пневматическое крепление, ножедержатели, APM WinMachine.

Современные тенденции развития полиграфической промышленности все чаще диктуют необходимость уменьшения времени на переналадку оборудования на новый тираж. После анализа работы трехно-жевой резальной машины было выявлено, что простои данной машины составляют порядка 15% от годового фонда времени работы [1]. Весомой составляющей этих простоев является время, затрачиваемое на настройку боковых ножей на формат, а именно, на их фиксацию на направляющей. При сокращении объема тиражей потери времени на переналадку еще более возрастают. Таким образом, выпуск книг в режиме

print-on-demand на подобных машинах становится неоправданным.

Механизм фиксирования боковых ножей представляет собой клеммовые соединения на ножедержа-телях (по одному на каждый ножедержатель) (рис. 1). Чтобы во время реза ножи не сдвинулись от лобовой составляющей силы резания (направленной перпендикулярно плоскости ножей), требуется их надежная фиксация. Это происходит посредством ручной затяжки клеммовых соединений гаечным ключом (перед работой механизма настройки гайки 1 и 2 отпускаются, а после установки ножей на формат затягиваются).

Одним из вариантов возможных решений является механизм, позволяющий осуществлять операцию фиксации без выполнения трудоемких ручных операций. Предлагаемый механизм подразумевает замену

Рис. 1. Исходный механизм фиксирования

сплошной направляющей на полую трубу 2, со специально предусмотренными отверстиями, в которых помещаются металлические вставки 3 (рис. 2).

№ 1/2016 ВЕСТНИК МГУП ИМЕНИ ИВАНА ФЕДОРОВА ISSN ON-LINE: 2409-6652 © Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова_vestnik.mgup.ru

Рис. 2. Предлагаемый механизм фиксирования боковых ножей

Помимо вставок, внутри трубы расположена воздушная камера (эластичный баллон) 4. При подаче сжатого воздуха в камеры вставки выступают над поверхностью направляющей и оказывают давление на ножедержатели 1 и тем самым предотвращают их осевые перемещения. Перед переналадкой на другую высоту обрезаемого блока воздух из камеры спускается, вставки перестают удерживать ножедержатели, и их перемещение становится возможным. Подобные решения опробованы на разных типах оборудования, в том числе для крепления рулонов печатных машин [2].

Ориентировочный ход вставок под действием эластичного баллона 1-2 мм. Контактирующие поверхности вставок и ножедержателей рифленые, для большей надежности сцепления. Шаг насечки рифления обеспечивает точность установки формата обрезки ± 0,5 мм, что отвечает требованиям допуска точности обрезки [3].

С целью исследования перемещений и напряжений, возникающих в механизме боковых ножей во время обрезки блоков посредством программного пакета APM WinMachine была построена модель предлагаемого механизма и проведены расчеты на напряжения и деформации.

Сборная модель механизма при расчете состояла из четырех основных деталей: направляющей, правого ножедержателя с ножом, левого ножедержателя с ножом и вставки. Воздействие воздушной камеры было заменено распределенными силами, действующими на вставки. С целью упрощения конструкции модели механизма и снижения нагрузки на ЭВМ при

проведении расчета ножедержатель и нож были условно объединены в одну деталь. Силы, действующие на ножи во время реза (лобовые, горизонтальные и вертикальные), рассчитывались по известным зависимостям [4, 5] и в настоящей статье не приводятся. Эти силы учитывались при моделировании.

Расчеты показали, что предлагаемый способ крепления прочно фиксирует ножедержатели при технологических нагрузках резания, а даже незначительные толщины стенок направляющей (10-15 мм) обеспечивают требуемые показатели прочности конструкции.

Проработанная технология изготовления и сборки описываемого механизма свидетельствует о возможности реализации предлагаемого решения в резальных системах.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Осипова Г.И., Миронова Г.В. Экономика и организация производства. — М.: МГУП, 2003.

2. Штоляков В.И., Румянцев В.И. Печатное оборудование. — М.: МГУП, 2011.

3. ГОСТ 5773-90. Издания книжные и журнальные. Форматы — Москва: ИПК Изд-во стандартов, 2004.

4. Кошелев Е.И., Пергамент Д.А., Филиппов В.П. Брошюровочно-переплетные машины. — М.: Книга, 1986.

5. Хведчин Ю.И., Шостачук Ю.А., Оучар М. Heidelberg Finishing: практика резки. Резальные машины и комплексы POLAR. — Киев: СТ-Друк, 2004.

№ 1/2016 ВЕСТНИК МГУП ИМЕНИ ИВАНА ФЕДОРОВА

© Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова

ISSN ON-LINE: 2409-6652 _vestnik.mgup.ru

DESIGN OF THE MECHANISM FIXATION OF THE SIDE KNIVES, THREE-KNIFE CUTTING MACHINES

Boris Valerevich Tokmakov

Moscow State University of Printing Arts 127550 Russia, Moscow, Pryanishnikova st., 2А

Ivan Valerevich Kulagin

Moscow State University of Printing Arts 127550 Russia, Moscow, Pryanishnikova st., 2А

Annotation. Relevant questions of modernization of cutting equipment are examined in this work. In this work we propose a mechanism to fix the side knife three-knife cutting machines that allows to reduce the changeover time of the side blades on the new edition through the mechanization of some operations.

Keywords: Three-knife cutting machine, the mechanism of fixation of the side knives, print-on-demand, positioning accuracy, changeover time, pneumatic fastening, knife holders, APM WinMachine.