LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Теоретичні основи взаємодії інформаційного, енергетичного і матеріального потоків у друкарському контакті

Структуру зображення на формі можна характеризувати як дискретну, що складається з окремих символів x1, x2, x3, ..., xn з певним інтервалом або розподілом інформаційної місткості, яка залежить від інформаційної місткості оригіналу з урахуванням операторів перетворень G1, G2.

У процесі друку форма є джерелом сигналів, а задруковуваний матеріал — приймальником інформації. Це взаємозв'язані об'єкти, передача інформації в яких здійснюється матеріальним потоком. З урахуванням операторів перетворень G1, G2, G3, цей взаємозв'язок зумовить появу як ідентичних, так й спотворених сигналів на відбитку. При однаковій ймовірності появи ідентичних та спотворених сигналів їх ентропія визначається формулою К. Шеннона, за якою її нульове значення Н(х)=0 характеризує ймовірності одного зі станів, що дорівнює одиниці і свідчить про визначеність, стабільність процесу. При ймовірності появи ідентичних сигналів на відбитку Н(х)=0, і навпаки, при появі тільки спотворених сигналі Н(х)=0. Отже, застосування цієї формули для оцінки інформаційного потоку у друкарському контакті некоректне, так як ймовірність появи спотворених сигналів не має чіткого визначення і характеру розподілу. Крім того, і на самій формі, як джерелі постійної передачі сигналів, закономірна поява з повною ймовірністю спотворених сигналів, які при передачі на відбиток продукують ймовірність появи як ідентичних спотвореним, так і додатково спотворених. На підставі припущення про співпадання кількості інформації на один відлік сигналу з їх ентропією при будь-якому співвідношенні ймовірностей окремих реалізацій випадкових сигналів для друкарського контакту, кількість інформації, що переноситься з форми на задруковуваний матеріал з урахуванням умовної ентропії та інформаційної місткості оригіналів поліграфічної репродукції, швидкості друку, накладу описується аналітичним виразом:

, (3)

де L — лініатура растру; N — число субелементів у растровому елементі; t — час контакту; T — наклад.

Вираз (3) є узагальненим визначенням характеру руху інформаційного потоку, який укладається в принципи Пригожина-Гленсдорфа, де нелінійний характер протікання процесів і кооперативна поведінка їх елементів зумовлюють стан поточної рівноваги, яка буде характеризуватися мінімальним виробництвом ентропії.

Обґрунтовано матеріальний потік друкарської системи, який переносить інформацію на задруковуваний матеріал з ДЕ, які мають постійний шар фарби, у вигляді множини елементів:

(4)

де множина елементів: M —матеріального потоку; А — фарбового апарата, ; B — друкарської форми, ; C — відбитка, ; N — розсіяного матеріального потоку, .

Після перетворень матеріальний потік буде мати вираз:

(5)

де b – ширина смуги контакту при фарбоперенесенні;

товщина шару фарби: d1 — у фарбовому апараті; d2 — на формі; d3 — на відбитку; d4 — накопичується на формі; інформаційна місткість: I1 — форми; I2 — відбитка.

Вираз (5) характеризує матеріальний потік друкарської системи з урахуванням розсіювання фарби при стабільному фарбопереносі, тобто при постійних тиску і швидкості друкування.

На підставі припущення про рівність температур по глибині смуги контакту як для форми, так і водно-фарбової емульсії (технологічного середовища), зважаючи на невелику товщину друкарської форми, шару водно-фарбової емульсії, було складено тепловий баланс і виведено залежність для середньої температури форми на ділянці смуги друкарського контакту


(6)



де — теплоємність матеріалу форми при постійному обм'ємі, яка виражається добутком масової теплоємності на густину матеріалу dф; — середня температура форми в смузі контакту; — температура форми на вході на ділянку смуги контакту; — коефіцієнт тепловіддачі поверхні форми; — температура повітря навколишнього середовища; — лінійна швидкість друкарської форми, яка дорівнює лінійній швидкості формного циліндру; R — радіус циліндрів друкарського апарату; zm — деформація декеля на ділянці контакту; — температура друкарської форми на виході зі смуги контакту на початку розсіювання тепла.

Термодинамічний аналіз здійснено на основі законів термодинаміки незворотних процесів для складників МПДПЗ і визначено просторову і часову структури друкарського контакту.

Просторова структура з її трансляціями енергетичного, інформаційного і матеріального потоків залишається стабільною впродовж друкування накладу з постійними швидкістю і тиском. Елементи в просторовій структурі друкарського контакту коливаються, деформуються, переміщуються під впливом навантаження. Енергія навантаження не призводить до радикальних змін просторової структури, а лише до часткових місцевих порушень, які можуть бути і критичними — такими, що вимагають зміни, виправлення, корегування.

Часова структура виникає в результаті циклічного динамічного навантаження і носить періодичний характер, який залежить від частоти та тривалості циклів навантаження, і характеризує поточну рівновагу друкарського контакту. Проте, поточна рівновага друкарського контакту теж є незрівноваженим станом, бо тут відбувається постійний обмін енергією з технологічним середовищем, розсіюванням їх в навколишній простір. Цей незрівноважений стан підтримується постійним припливом енергії із зовні в одному напрямку аж до створення відбитку, який має спільні інформаційні та матеріальні ознаки з формою.

Таким чином, часова структура визначає термодинамічний стан друкарського контакту як поточну рівновагу незрівноваженого стану форми, декеля, технологічного середовища, який повинен бути стабільним для забезпечення друкування і перенесення матеріального і інформаційного потоків на задруковуваний матеріал. Часова структура друкарського контакту в МПДПЗ має постійні надходження фарби і зволожувального розчину для забезпечення перенесення інформації, відновлення властивостей ДЕ і ПрЕ, та підтримки незворотних процесів обміну енергією.

Стан поточної рівноваги повинен реалізуватися в кожній точці постійних елементів друкарського контакту і компенсуватися змінними елементами. В цьому випадку у відповідності другого закону термодинаміки ентропія, як екстенсивна функція стану друкарського контакту, залежатиме від тих параметрів, які забезпечують їй поточну рівновагу:

(7)

де e — ентропія; Q — енергія, яка визначається енергетичною дією друкарського контакту; M — матеріальний потік, визначений за формулою (5).

Відповідно до теоретичних викладок І. Пригожина максимальні значення ентропія набуває при термодинамічній рівновазі, зумовленої внутрішніми змінами в системі, при цьому dei=0; мінімальні зміни ентропії — при незрівноваженому стані, коли dei>0. Отже, у випадку друкарського контакту для часової структури або стану поточної рівноваги зміни виробництва ентропії повинні мати мінімальні значення.

При рівноймовірних змінах стану в усіх елементах друкарського контакту ймовірність зміни ентропії буде максимальною і становитиме:

(8)

де n — кількість