LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Розробка технологічного процесу обрізування дискретно-дотичним способом книжково-журнальних блоків

блока, радіус R руху його точок та висоту h розташування площини обрізування над лінією затиску транспортерами блока, кут загострення леза ножа aз . Кінематичними параметрами процесу різання є лінійна швидкість блока VБ, частота обертання n валу двигуна приводу ножа та напрямок руху ножа відносно блока. До технологічних параметрів способу обрізування віднесено ширину B та довжину L книжкових блоків.

Аналітичні розрахунки виявили значний вплив на величину дійсних кутів різання радіусу R обертання точок ножа. Навіть при оптимальних наборах всіх інших параметрів процесу при значеннях радіуса R, менших 1 мм, визначене зусилля співвідносне із виміряним при безупинному обрізуванні нерухомим плоским ножем. Це пояснюється збільшенням величини швидкісного параметру Hv , тобто обрізування перестає бути дискретним, має постійний характер.

На рис.5 подано деякі результати експериментальних досліджень впливу зміни радіусу R обертання точок ножа на зусилля транспортування PТР. Постійними параметрами були: характер взаємного руху - ПР; швидкість руху блока VБ = 0,75м/с; кут встановлення ножа b = 220'; кут загострення леза ножа aЗ = 19; висота обрізування над траками h = 10,6 мм; товщина блоків B = 12,6 мм; відносна деформація стиску блока d = 0,1.


а) б)


Рис.5. Залежності зусилля транспортування PТР від радіусу R обертання точок ножа при: а) n = 1500 об/хв; б) n = 3000 об/хв.


Інтенсивне зменшення величини PТР (від 1450-1550 Н до 590-680 Н, тобто в 2,1-2,3 рази) простежується при зміні радіуса R від 1,35 мм до 4 мм. Подальше зростання величини R незначно впливає на зменшення зусилля PТР (в 1,2-1,3 рази).

На рис.6 подано результати досліджень впливу зміни радіусу R обертання точок ножа на потужність NН двигуна приводу ножа при обрізуванні. Спостерігається нерівномірність зростання величини потужності NН із збільшенням радіуса R обертання кривошипів ножа.

Для вирішення проблеми якісного обрізування крайніх (відносно ножа) аркушів паперу були проведені дослідження різноманітних пристроїв. Найкращі результати були отримані при використанні пристрою, зображеного на рис.7.

Нахилений циліндричний металевий ролик не тільки надає додаткової жорсткості крайнім аркушам, але і створює в них додатковий напружено-здеформований стан. Проведені дослідження показали високу ефективність такого пристрою, що дозволяє рекомендувати його для практичного застосування при безупинних способах обрізування.

а) ПР б) ЗР


Рис.6. Експериментальні залежності впливу зміни радіусу R обертання точок ножа на потужність різання NН










Рис.7. Схема пристрою дорізання крайніх аркушів КЖБ за

допомогою циліндричного ролика


У 1990-93 рр. за участю автора виконано госпдоговірні роботи для ЛПТО "Печатный Двор" (м.С.-Петербург, Росiя). Зокрема, сконструйовано і виготовлено різальний модуль у складі секції зрізування корінцевих фальців блоків у поточній лінії "Kolbus" KM-640, який дозволяє проводити обрізування КЖБ товщиною до 50 мм. В приводі модуля застосовано два двохкривошипних чотириланники: один - для приведення в рух ножа; другий - для переведення першого через точки невизначенності руху. Проведені стендові іспити довели, що, при використанні на потокових лініях і дотриманні рекомендацій до вибору оптимальних режимів різання, дискретно-дотичний спосіб є конкурентноздатним.

Аналіз результатів досліджень дозволяє зробити висновки про високу відповідність між аналітичні та експериментальним дослідженнями. Запропоновано використовувати наступні параметри: 1) кут встановлення ножа - в межах від 3о до 6о; 2) радіус обертання точок ножа - в межах 3...5 мм; 3) висота розташування площини обрізування - до 20 мм, для "жорстких" видів паперу (офсетний, крейдований) можливе якісне обрізування і на висоті до 40 мм; 4) частота обертання кривошипів - від 3000 об/хв при ПР та 1500...2500 об/хв при ЗР.

При обрізуванні КЖБ стандартних розмірів довжина і товщина блока впливають на зусилля різання у меншому ступені, ніж при застосуванні традиційних способів. Відносна деформація при затиску КЖБ у засобах транспортування повинна бути, залежно від виду паперу, в межах 0,06...0,09. Більші значення цього показника спричиняють до появи на зовнішніх аркушах блока "слідів" від затискачів, менші - до зміщення КЖБ у транспортері. Найбільш важкими з точки зору дотримання вимог до якості є "м'які" види паперу (наприклад, друкарський №1).

Використанням оптимальних наборів параметрів досягається зменшення максимальних зусиль різання у 2...2,5 рази порівняно із традиційними способами. Споживана потужність приводу ножа при обрізуванні КЖБ не перевищує 400 Вт.

Попутне різання характеризується значно меншими зусиллями опору транспортуванню блоків та дещо гіршою якістю. Зустрічне різання дає високу якість зрізу, проте при збільшенні швидкості різання погіршуються умови транспортування блоку та значне зношування ножа. Вибір напрямку руху точок ножа відносно напрямку руху КЖБ залежить від технологічних вимог до поверхні зрізу та потужності пристроїв транспортування блоків. Більш перспективним вважається ПР.


ВИСНОВКИ

1. Існуючі способи обрізування КЖБ не є досконалими. Обладнання малопродуктивне, метало- та енергоємне. Застосування безупинних способів обрізування дозволяє підвищити продуктивність устаткування, вони є енергоощадливими і покращують умови праці, проте мають деякі вади. Тому науково-прикладним завданням роботи є необхідність розробки способу дискретно-дотичного обрізування книжково-журнальних блоків плоским ножем, який здійснює плоско-паралельний обертовий рух в площині зрізу.

2. Аналітичним шляхом встановлено можливість безупинного обрізування КЖБ ножем, якому надано плоско-паралельного обертового руху. Виявлено, що процес різання може бути як дискретним, так і постійним.

3. Проведено аналіз впливу таких параметрів на показники процесу обрізування: лінійної швидкості блока, радіусу та частоти обертання кривошипів ножа, кутів встановлення та загострення ножа. Для аналізу процесу введено поняття швидкісного критерію, рекомендована величина якого повинна бути в межах від 0,05 до 0,21.

4. При здійсненні обрізування виникають навантаження як в приводах ножа, так і засобів транспортування блоків. Проаналізовано явища, які відбуваються на крайці ножа, виявлено характерні зони дії сил на крайці ножа.

5. Всебічні експериментальні дослідження дозволили провести оцінювання зусиль, контролювати кінематичні та якісні показники процесу. Визначені оптимальні набори параметрів процесу: кут встановлення ножа - в межах від 3о до 6о; радіус обертання точок ножа - в межах 3...5 мм; частота обертання вважається достатньою - 3000 об./хв. при попутному різанні та 1500...2500 об./хв. при зустрічному різанні; відносна деформація при затиску книжкових блоків в засобах транспортування - в межах 0,05...0,08. Розроблені рекомендації щодо вибору напрямку руху ножа в залежності від технологічних вимог до поверхні зрізу та потужності пристроїв транспортування блоків.

6. Проблемою, властивою безупинним способам різання взагалі є те, що якість обрізування всього блока залежить від обрізування його крайніх аркушів. Розроблено декілька оригінальних пристроїв, які дозволяють вирішити її і суттєво збільшити продуктивність.

7. Виявлено, що ніж може якісно обрізувати до 18000 умовних блоків без перезагострення, що у 1,6-2 рази більше, ніж при традиційних способах.

8. Спроектовано та виготовлено дослідний взірець секції зрізування корінцевих фальців в машині НКС у складі лінії