LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Розробка наукових основ технології і проектування устаткування для безвистійного обрізування книжково-журнальних блоків

книжково-журнальних блоків.

У цьому ж розділі описані розроблені автором технологія та пристрій для обрізування переда "англійської " брошури за допомогою БРІ.

У п'ятому розділі викладено результати експериментальних досліджень процесу безвистійного обрізування КЖБ за допомогою БРІ. У цьому розділі одержано більшість вихідних даних, необхідних для проектування основних пристроїв машини для безвистійного обрізування КЖБ: окремого леза БРІ, конструкції БРІ та системи транспортування блоків у машині.

Виявлено, що папери , які використовуються у Західній Європі є більш жорсткими від продукованих у Російській Федерації та Україні. Зокрема, найбільш важлива при розрахунках, горизонтальна складова сили різання, що виникає під час обрізуванні блоків, виготовлених з таких паперів збільшується у середньому в 1,5 раза.

Встановлено низку оптимальних конструктивних параметрів:

  • глибину різання одиничним лезом БРІ залежно від виду паперу з якого виготовлений блок. Цей параметр не повинен перевищувати h = 0,6 мм, при його збільшенні прямопропорційно зростають технологічні та інші силові величини, а також погіршується якість обрізування;

  • кут атаки леза повинен бути у межах σ =13...180, при чому більші значення слід використовувати для лез із закругленою вершиною;

  • радіус закруглення вершин лез, який для досліджуваних видів паперу повинен бути у межах r = 1...3 мм. При цьому закруглення вершини леза в усіх випадках призводить до зменшення горизонтальної і збільшення вертикальної складових сили різання. Для блоків, виготовлених з м'яких видів паперу, слід приймати радіус закруглення r = 3 мм;

  • фактичну глибину різання h' БРІ, яка відрізняється від глибини різання одиничним лезом, заданої положенням леза стосовно блока. Встановлено причини такої трансформації і виявлено, що на величину h' суттєво впливає форма вершини леза, його гострота, властивості паперу, товщина блока тощо. В усіх випадках h'< h;

  • швидкість подачі книжкових блоків незначно впливає на величину технологічного опору (сили різання);

  • зростання сил різання корінцевої частини блоків, скріплених термоклеєм, на 30...40% (стосовно одного леза). Спостерігається налипання клею на леза БРІ, а тому для запобігання такому явищу рекомендовано періодичне (через 2...5 блоків) нанесення на леза БРІ клеєвідштовхувальної рідини;

  • взаємозв'язок між зусиллям затискування блока та його товщиною, видом паперу, з якого виготовлений блок та швидкістю його подачі. Наведені у роботі залежності дозволяють визначити зусилля затискування залежно від змінних параметрів. Крім того, виявлено, що при подачі блоків із швидкістю меншою 0,3 м/с виникає потреба не лише у збільшенні зусилля їх затискування, але й спостерігається погіршення якості обрізу;

  • доцільну довжину крайки леза l = 13...16 мм. При зменшенні цього параметра l < 13 мм суттєво зростають сили різання і, відповідно, зусилля затискування блока. Збільшення довжини крайки леза l > 16 мм призводить до збільшення як довжини БРІ, так і габаритів машини;

  • доцільну кількість блоків, які обрізуються одночасно. Виявлено, що за допомогою БРІ можна обрізувати безперервний потік блоків. У цьому випадку сили різання і, відповідно, зусилля транспортування блоків є максимальними. Тому, беручи до уваги те, що у брошурувально-палітурному виробництві подача блоків здійснюється з певним інтервалом, то його слід дотримувати і у різальній секції;

  • вплив конструкції БРІ на технологічні та силові параметри процесу різання. Експериментально встановлено, що за основним силовим параметром - горизонтальною складовою сили різання - V-подібний фасонний БРІ (однакова кількість лез основного і допоміжного БРІ) є найбільш енергоємким (з-поміж V-подібного лінійного, фасонного та лінійного БРІ). Проте, за усіма іншими параметрами - якістю обрізування, продуктивністю та габаритами він переважає аналоги;

  • незначний вплив зміни швидкості руху блоків (у досліджуваному діапазоні швидкостей V = 0,5...2,7 м/с) на зусилля різання.

Автором зроблено висновок про достатність цих параметрів для проектування БРІ.

Другою важливою складовою частиною експериментальних досліджень є система подачі блоків пасовими транспортерами. Зокрема дослідження системи "пас на роликах" підтвердили недоцільність використання її в машинах, укомплектованих БРІ. Виявлено, що під час транспортування блока виникає ефект кругління блока, що призводить до суттєвого зменшення точності та якості обрізування, проте цей ефект може бути використаним для механічного круглення корінця блока.

Широкі експериментальні дослідження дослідного зразка секції машини для безвистійного обрізування КЖБ на заводі поліграфічних машин фірми "Muller Martini" проводилися в умовах, наближених до виробничих. Дослідження проводилися на швидкостях руху блока до 2,7 м/с, вимірювали головний силовий параметр - горизонтальну складову сили різання та крутний момент на приводному валі пасового транспортера. Якість обрізування оцінювалася візуально. На рис.12 наведені графіки зміни горизонтальної складової Рг сили різання та момента М на приводному валі пасових транспортерів під час обрізування головки та хвостика блока. Як видно з графіків, експериментальні досліджень підтвердили результати, отримані аналітичним шляхом: аналогічний характер зміни як горизонтальної складової Рг сили різання, так і момента М на приводному валі, а дійсні значення Рг і М різняться у межах 7...9 %.

За результатами досліджень встановлено наступне:

  • при збільшенні швидкості транспортування блоків від 1,0 до 2,7 м/с спостерігається зростання горизонтальної складової сили різання на 15...22% залежно від виду паперу, з якого виготовлений блок;

  • визначено частоту подачі блоків залежно від швидкості руху транспортера та формату блока;

  • зміна товщини блока (при одному форматі) у межах 10...36 мм незначно впливає на зміну величини горизонтальної складової сили різання;

  • величина і характер зміни горизонтальної складової сили різання, одержані експериментальним шляхом, близькі до отриманих аналітично;

  • зміна моментів на приводному валі пасових транспортерів залежно від швидкості транспортування блоків, їх товщини та довжини близька до розрахункових значень.



Рис.12. Зміна горизонтальної складової Рг сили різання (а)

та момента М на приводному валі (б) під час обрізування


У шостому розділі дисертації описано методику і результати досліджень процесу обрізування КЖБ інструментом, крайка леза якого коливається з ультразвуковою частотою 20 кГц (амплітуда коливань А = 19 мкм). Дослідження проводилися на експериментальній секції, встановленій на агрегаті "Binder" за розробленою автором методикою. Необхідні для досліджень різальні інструменти (виготовлені згідно розроблених автором креслень), ультразвуковий магнітострикційний перетворювач і генератор були поставлені фірмою