LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Оптимізація параметрів ротаційного друкарського апарата для роботи в режимі попереднього натягу

на рис.3 свідчить про наявність у процесі накочування циліндрів великих прискорень, внаслідок чого сили інерції створюють значну початкову амплітуду знакозмінної деформації, породжуючи коливний процес циліндрів у процесі друкування (де 1 і 2 - прискорення пружної деформації друкарського преса для двох різних ГТП; 3 - те саме при створенні попереднього натягу для ГТП N1). В результаті цього явища на відбитках можуть утворюватись поперечні смуги світлішого і темнішого відтінків. Динамічний коефіцієнт при використанні більш жорсткого декеля N1 становить Kд =3,5, а для декеля N2 - Kд=1,8. Отже, на величину амплітуди коливань істотно впливають і механічні характеристики декеля. Використання декеля з більш м'якими характеристиками дозволяє зменшити величину імпульсу сили й амплітуду поперечних коливань циліндрів.


Рис.3. Графіки прискорень пружних деформацій друкарського преса в процесі накочування циліндрів


Як видно з графіків на рис.3, сили інерції змінюються в часі близько до синусоїдального закону. Беручи це до уваги, диференціальні рівняння вимушених коливань системи з двома ступенями вільності під дією демпфуючих сил у проміжок часу від 0 до t матимуть вигляд

(15)

Загальний розв'язок цих рівнянь є сумою загальних розв'язків рівнянь без правих частин , (вільні коливання) і окремих розв'язків рівнянь з правими частинами , (вимушені коливання):

(16)

Загальний розв'язок однорідного рівняння має такий вигляд:

(17)

де A1/, А1//, А2/ і А2// - амплітуди коливань; p1* і p2* - власні частоти системи; e1 і e2- початкові фази.

Розв'язок неоднорідного лінійного рівняння системи, поданої моделлю на рис.2, можна виразити як

(18) де B1/, B1//, B2/, B2// - амплітуди вимушених коливань системи; w - частоти вимушених коливань; q1, q2, q3 - фазові кути.

Амплітуди вимушених коливань і фазові кути визначаються за формулами

; ; ; ;

; ; , (19)

де ; ; ; ;

; ; ;

.

Амплітуди вимушених коливань залежать від властивостей системи і діючих на неї сил. Якщо частота збуджуючої сили w збігається з будь-якою з двох власних частот системи p1* або p2*, то виникає резонанс.

Після завершення накочування циліндрів і досягнення максимальної величини технологічного навантаження диференціальні рівняння поперечних коливань описуються системою рівнянь (15) без правих частин. З виразу (15) випливає, що можливо розкласти коливання системи з двома ступенями вільності при малій величині згасання на два характерні згасаючі коливання. Частота згасаючих коливань визначається за формулою

(20) і мало відрізняється від частоти незгасаючих коливань, оскільки n2 на один - два порядки менша, ніж p2.

Таким чином, оскільки координата X періодично змінює свій знак при зміні знака синуса, рух механічної системи має згасаючий коливний характер. Наявність множника вказує на те, що амплітуда коливань з часом зменшується і тому коливання, які виникли в процесі накочування циліндрів, будуть поступово згасати. Після завершення контакту циліндрів технологічне навантаження зникає, що призводить до виникнення нового імпульсу коливань.

Перше коливання в обох координатах відбувається з частотою p1, а друге - з частотоюp2. У випадку, коли жорсткості цапф циліндрів і їх маси однакові, С1 = С2 і m1 = m2,

; . (21)

Як видно з формули (21), частота першого головного коливання залежить тільки від жорсткості і маси системи. На частоту другого головного коливання мають вплив деформаційні характеристики ГТП (жорсткість С3 декеля).

Отже, у процесі накочування циліндрів внаслідок раптового прикладання технологічного навантаження збуджуються коливання другої частоти (коливання у протифазі). Ці коливання, змінюючи деформацію декеля, і будуть причиною утворення поперечних смуг на відбитках. Коливання першої частоти не встигають збуджуватися і на якість друку не впливають, оскільки циліндри коливаються у фазі.

Якщо частоти головних коливань мало відрізняються одна від одної через накладання коливань, у системі може виникнути биття. Результати досліджень показують, що биття може з'явитися при малій жорсткості декеля С3порівняно з жорсткістю цапф циліндрів С: 3 << С. Застосування з цього погляду декелів з більш жорсткими деформаційними характеристиками віддаляє коливання циліндрів від близькорезонансної зони.

Проведені аналітичні дослідження дозволяють стверджувати, що реалізація попереднього натягу між опорними кільцями циліндрів суттєво зменшує інтенсивність зростання технологічних зусиль у процесі накочування циліндрів у ДА і, таким чином, зменшує величину прискорення пружної деформації друкарського преса (рис.3). Динамічний коефіцієнт для декеля N 1 становить Kд= 0,77.

Величина імпульсу сили при наявності попереднього натягу зменшиться на величину

, . (22)

Отже, створення попередньо-напруженого стану в системі друкарського преса дає можливість практично усунути поперечні коливання циліндрів у процесі роботи, а в машинах високого друку забезпечити стабільність тисків при друкуванні.

Четвертий розділ присвячено експериментальним дослідженням на спеціальному стенді поперечних коливань ротаційної пари і ролі попереднього натягу.

Експериментальне дослідження динаміки ротаційної пари проводилось тензометричними методами на спеціально обладнаному стенді, що являв собою двоциліндровий ДА з офсетним і формним циліндрами.

Одержані осцилограми поперечних коливань циліндрів якісно підтверджують прогнозовані теоретичні закономірності. Після проходження виїмки, внаслідок раптово прикладеного імпульсу сили, виникають пружні коливання другої частоти (коливання у протифазі), що мають згасаючий характер і практично продовжуються до закінчення періоду контакту між ними (рис.4,а). Зміна амплітуди описується залежністю . Після завершення контакту циліндрів технологічна сила раптово зникає, що