LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Удосконалення плоского висікального преса шляхом нівелювання впливу пружних деформацій привода

для забезпечення стабільності технологічного процеса;

- вперше запропоновано об'єктивний метод вимірювання в динамічних умовах технологічних зусиль від робочих інструментів плоскої штанцювальної форми при виготовленні розгорток картонних паковань;

- вперше розроблено методику аналізу впливу попередньо-напруженого стану плоского штанцювального преса на енергетичні параметри;

- реалізація попереднього натягу в пресі тигельного типу забезпечує скорочення часу на підготовку машини до роботи, підвищення стійкості висікальних лінійок і можливість висікання самоклейних етикеток;

- накопичені експериментальні дані технологічних зусиль при висіканні, перфоруванні і бігуванні для 12-ти найбільш поширених видів картону можуть бути використані при розрахунку діючих і проектуванні нових штанцювальних пресів;

- запропоновані методика розрахунку і об'єктивні засоби створення попередньо-напруженого стану в плоских висікальних пресах, які покликані забезпечити стабільність технологічного процесу і підвищення продуктивності праці.

За результатами досліджень цієї роботи на базі тигельної машини важкого типу ТТ-1 на Ходорівському заводі "ПОЛІГРАФМАШ" виготовлено висікальний прес ВТ-1 для роботи в режимі попередньо-напруженого стану. Виробничі випробовування пресу проведено на ТзОВ "ГРАФОПАК" в м. Золочів Львівської області.

Результати роботи використовуються в навчальному процесі в УАД при викладанні дисциплін "Обладнання для виготовлення упаковок", "Устаткування для друкування на пакувальних матеріалах" для студентів спеціальності 7.090223 "Машини і технологія пакування".

Особистий внесок здобувача. Обгрунтування основної ідеї проведено сумісно з науковим керівником. Інші основні результати теоретичного і експериментального характеру належать дисертанту.

Апробація результатів дисертації. Основні положення та результати роботи доповідались на щорічних звітних науковотехнічних конференціях викладачів та співробітників Української академії друкарства в 1996-2002 роках.

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 10 робіт, з них 8 статей і тези 2-х доповідей.

Обсяг і структура роботи. Дисертаційна робота складається із вступу, 4-х розділів, висновків, списку використаних джерел і додатків. Робота містить 61 рисунок, 9 таблиць, 90 найменувань у списку використаних літературних джерел. Загальний обсяг дисертації 168 сторінок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У вступі обгрунтована актуальність та мета дослідження.

У першому розділі проаналізовані стадії виготовлення картоного паковання, виявлені особливості технологічного маршруту залежно від характеру паковань та виду замовлення. Розглянуто різновиди штанцювального і друкарсько-штанцювального устаткування, виявлені їх переваги та недоліки, сфера ефективного використання. Розглянута практика оснащення підприємств з виготовлення картонних паковань штанцювальним устаткуванням переобладнаним з тигельних і плоскодру-карських машин.

В результаті проведеного аналізу, з врахуванням практичних потреб підвищення ефективності експлуатації плоских штанцювальних пресів, сформульовані основні задачі дослідження.

Другий розділ дисертації присв'ячений дослідженню технологічних навантажень, що виникають при виконанні операцій штанцювання. У цьому розділі розглянуто основні види штанцювального інструмента, його конструкцію та геометрію робочої кромки. Дана класифікація та характеристики картону, що застосовується в пакувальній індустрії.

Проведено аналіз сил висікання (рис.1, а) і встановлена аналітична залежність для визначення погонного технологічного зусилля:

(1)

де - напруження руйнування картону, - радіус закруглення робочої кромки ножа, - лобові сили, що діють перпендикулярно до граней заточки ножа, - коефіцієнт тертя, - кут загострення ножа.

Найбільш істотною є руйнівна сила що діє по площині шириною і викликає напруження при якому відбувається руйнування матеріалу.

Напружено-деформований стан при перфоруванні аналогічний як і при висіканні, оскільки перфорувальні лінійки конструктивно не відрізняються від висікальних і їх можна розглядати як набір коротких висікальних лінійок.

Розглянуто два способи бігування картону: традиційний і з використанням контрбігувальних матриць.

Бігування картону традиційним способом (рис. 1, б) здійснюється за рахунок деформації стиснення, а інколи і часткового руйнування верхніх шарів картону і по суті є не чим іншим як різновидністю висікання тупим ножем. Цей спосіб бігування передбачає високий рівень стиснення, при якому різко змінюється початкова структура матеріалу і практично щезає пружна складова деформації. Процес бігування ускладнюється і тим, що величина заглиблення повинна бути різною залежно від товщини картону.

Представлена на рис. 1, в характерна діаграма зміни зусилля бігування від відносної деформації картону наглядно ілюструє стрімке зростання навантажень навіть при незначному збільшенні деформації. При звільненні від навантаження (криві 1, 2, 3, 4) створена деформація частково відновлюється за рахунок пружних властивостей картону.

Зусилля при традиційному бігуванні, при низькій якості бігування, може в кілька разів перевищувати зусилля висікання.

Тому з метою стрімкого зменшення технологічних навантажень при бігуванні і ризику перевантажень штанцювальних секцій в останній період широко застосовується бігування з використанням контрбігувальних матриць (рис. 1, г). Бігування таким способом забезпечує формування чіткої лінії на заготовці, не руйнуючи поверхневі шари матеріалу.

Бігувальна лінійка 1 торкається аркуша картону 2 на прямій , а сам аркуш опирається на приправочний рельєф 3-3'. При подальшому переміщенні бігувальної лінійки відбувається вдавлювання картону в щілину, утворену двома смужками приправочного рельєфу. В крайньому положенні лінійка стискує картон на величину (набагато меншу ніж при традиційному способі бігування). Отже в матеріалі картону виникають напруження стиску () і розтягу (). Пряма на поверхні картону після бігування цим способом приймає вигляд кривої .

При цьому способі бігування погонні технологічні навантаження на порядок менші ніж при традиційному способі бігування.

Третій розділ присв'ячений теоретичному дослідженню впливу податливості системи тигельного преса на виконання технологічного процесу, можливості нівелювання цього впливу шляхом створення попередньо-напруженого стану та дослідженню енергетичних параметрів преса за наявності попереднього натягу.

Практично забезпечити симетричність навантажень на тигель неможливо, тому рівнодіюча технологічних зусиль буде зміщена від центра тигля. А при наявності люфтів в ланках привода тигля і його напрямних та внаслідок податливості