Чехман Я.І., Сенкусь В.Т. та ін. Друкарське устаткування

Подождите немного. Документ загружается.

БУДОВА ТА РОЗРАХУНОК РУЛОННИХ РОТАЦІЙНИХ МАШИН

201

Розрахунок механізму тягнучих валиків зводиться до встановлення

діаметрів валиків та величини необхідної для приводе потужності.

202

Глава

Вихідними даними

при

розрахунках

кількість зубів

привідного

зубчастого колеса

І (див. рис. 3.33)

циліндрової групи, відстань

між

стінками

фальцювально-різального апарата

та

номінальна товщина

пп

оброблюваного

тягнучо-перфорувальній групі паперового полотна.

У тягнучо-перфорувальній групі

двома парами тягнучих валиків

геометричні

та

кінематичні характеристики другої пари

такими

ж, як і

першої пари. Зокрема, така вимога

обов'язковою

при

роботі

поперечним

перфоруванням паперового полотна.

Механізм поперечного перфорування (рис.

3.34)

складається

двох,

кінематично зв'язаних, ножового 1

та

марзанного

циліндрів.

На

першому

з них закріплено ножову обойму

З з

перфорувальним ножем

4 та

притискни-

ми планками

5. Ніж за

допомогою гвинтів

(на

рисунку

не

показано) затис-

нутий

між

симетрично розташованими половинками розрізної обойми

З,

а гвинтами

встановлюють необхідну глибину заходження його леза

мар-

зан

Лезові ножа надають різних конфігурацій. Одну

з них

показано

на

цьому

рисунку.

Ніж з

таким лезом наскрізь прорізає полотно

ПП по

всій

ширині,

за

винятком ділянок

місцях пазів завширшки

4 мм.

Перфору-

вальний

ніж

роблять складеним, причому довжина кожної

ланок,

які

щільно примикають одна до одної, становить

110—116 мм,

кількість ланок

визначається шириною полотна,

загальна довжина ножа перевищує

цю

ширину

на 10—16 мм.

Перфорувальні ножі виготовляють

із

легованої

інструментальної сталі, наприклад,

9ХФ.

Важливим елементом механізму перфорування

виготовлені

в'язко-

пружних матеріалів притискні планки

5 та

марзан

Поміж ними відбу-

вається затискання полотна

ПП під час

перфорування, коли планки,

деформуючись, оголюють лезо ножа. Зважаючи

на

високу частоту обертання

циліндрів механізму перфорування,

для

зменшення сили удару

між

планками

5 і

марзаном

значної уваги надають вибору

їх

конфігурації

та

матеріалу. Експериментальними дослідженнями

та

практикою експлуата-

ції доведено,

що

найбільш придатним

для

цієї мети

є: для

притискних

планок

—

пінополіуретан

тв. — 35 од. за

Шором

А; для

марзана

—

поліуретан тв.

50—55

од.

за

Шором А. Тривалому терміну експлуатації

цих

деталей механізму перфорування сприяє заздалегідь пророблений

робочій

грані марзана

паз для

вільного заходження

нього леза ножа.

Оскільки механізм,

що

розглядається, призначений

для

перфорування

книжкових

та

журнальних зошитів

за

лініями

(рис.

3.27,

аркуші

В і

Г),

то

для його синхронізації

механізмом поперечного відсікання (див.

там же,

лінії

приводне зубчасте колесо ножового циліндра

(див.

рис. 3.33)

встановлюють

на

валу

можливістю провертання його

під час

налагоджу-

вання.

При

обробленні одинарних стрічок

із

паперів масою менше

70 г/м

поперечне перфорування здебільшого

не

проводять, ножову обойму

демонтують,

а на її

місце встановлюють,

для

збереження збалансованості

БУДОВА ТА РОЗРАХУНОК РУЛОННИХ РОТАЦІЙНИХ МАШИН

203

204

Глава З

ножового циліндра, спеціальну вставку.

При

виготовленні зошитів,

призначених

для

безшвейного скріплення,

на

ножовому циліндрі вста-

новлюють

дві

діаметрально розташовані ножові обойми

орієнтують

цей

циліндр відносно відсічного циліндра

таким розрахунком, щоб перфору-

вання проходило вздовж ліній Ф

, тобто вздовж майбутніх корінцевих згинів

книжкових зошитів (див.рис.3.27, арк.

В).

При

виготовленні зошитів,

сфальцьованих дельта-згином, відповідним чином налаштовують і ножовий

марзанний циліндри механізму поперечного перфорування,

при

виготовленні зошитів кишенькового формату вживають потрійне перфо-

рування.

Розрахунок геометричних параметрів основних елементів меха-

нізму поперечного перфорування проводять виходячи

із

заданої

завданні

на проектування довжини відсіченого аркуша

діаметри марзанного

циліндра

а*

мц

LJ2K,

ножового &

нц

LJn -

2А, міжосьова відстань циліндрів

3LJAn

відстань

від

центра ножового циліндра

до

пружка перфору-

вального ножа

Lj2n+

(тут А

3 мм

— величина щілини між поверх-

нями циліндрів,

= 2,5 мм —

глибина заходження леза перфорувального

ножа

марзан). Технологічне навантаження

від

перфорування,

яке

передається

на

деталі механізму (вал, підшипники)

та

його привод, визна-

чають

як F

Mp<p

cyM

пп

пн

де

cyM

= 0,806

(кН/м),

—

кількість перфо-

рованих одночасно паперових стрічок,

— ширина паперового полотна

(м),

ntt

0,85...0,88

— коефіцієнт ефективної довжини перфорувального ножа.

Механізми

для

поздовжнього розрізування (перфорування, бігуван-

ня) паперового полотна

тягнучо-перфорувальній групі використовують

при виготовленні книжкових

та

журнальних зошитів, сфальцьованих

1/16

частку аркуша (див.рис.3.27, арк. ВіГ, лініїР

таФ

). Використовувані

для цього інструменти показано

на

рис.

3.35.

Розрізняють

два

типи

пристроїв:

фрикційним приводом ножового

протиножового дисків

від

рухомого полотна

ПП

(сх.

а)

і з

примусовим приводом ножового диска

(сх.

б).

Перші застосовують

фальцювально-різальних апаратах, призна-

чених для оброблення одинарних паперових стрічок, другі — для оброблен-

ня двох

більше стрічок. Незалежно від виду приводу і конфігурації робочого

органу дискового інструмента, пристрій містить ніж 1, притиснутий до оправи

роликом

за

допомогою гвинтового з'єднання,

та

протиніж

4 з

канавкою

для заходження

неї

леза перфорувального

чи

різального ножа.

При

виконанні операції бігування як протиніж вживають ролик із твердих гуми

чи поліуретану (твердістю не менше

од.

за

Шором).

У пристрої

вільним обертанням дискових інструментів (рис. 3.35,

а)

ножовий

протиножовий диски через підшипники, встановлені

на

осях

і 6, закріплені в спеціальних важелях, до того

один із них підпружинений

для створення контактної сили. Крім того,

ці

важелі можна пересувати

у поперечному щодо руху полотна

ПП

напрямку

фіксувати, залежно

від

БУДОВА ТА РОЗРАХУНОК РУЛОННИХ РОТАЦІЙНИХ МАШИН

205

206

Глава

його ширини

потрібному місці.

механізмі

примусовим приводом

(рис.

3.35, б)

один

дисків

—

протиніж

4 — за

допомогою оправки

встановлено

на

обертовому валі

Протиніж разом

оправкою можна

пересувати вздовж валу

і фіксувати у відповідному положенні. Притискання

полотна до протиножа тут здійснюють роликами

9 з

еластичним покриттям.

Ножовий диск,

як і в

попередньому випадку,

має

вільне обертання. Основні

конструктивні розміри пристроїв показано

на

рисунку. Ширину протиножа

щодо сх.

приймають

межах

12—15

мм,

до сх.б — майже

25 мм.

Глибина

канавки

для

заходження ножа

h «

ntt

- D

) 0,5 « 5 мм. У

пристроях,

збудованих

за

сх.а, діаметри

, D\D

визначаються конструктивно

умов

міцності пальців

5 і 6\

Практика показує,

що

діаметр протиножа

пн

можна

визначити, виходячи з довжини розгортки,

на 10—15%

меншу від довжини

відсікання

Співвідношення

між

діаметрами притискних (ножових)

роликів і дискових інструментів

цього пристрою встановлюють таким

же,

як

і в

механізмі

примусовим приводом протиножового ролика. Зокрема,

тут точці, розташованій

на

ділильному діаметрі

приводного зубчастого

колеса, надають лінійної швидкості,

яка

дорівнює швидкості друкування,

а діаметр протиножа роблять

на

Л,

0,07—0,1

мм

меншим діаметра колеса,

тобто

— d

- 2А

Діаметри різального #

та перфорувального

інструментів приймають рівними і на

4—5%

більшими від діаметра протиножа

D=D

(1,04—1,05) з

тим, щоб лінійні швидкості полотна, поверхні

ножового диска

та

середньої частини леза перфорувального (різального)

ножа були рівними. Тому глибина занурення леза перфорувального ножа

в канавку протиножа повинна бути

межах

h =

1,5—2,0

мм.

Конфігурація

зубів цього ножа показана

на

рисунку.

Для

бігувального пристрою

2Д

, де

мм —

перевищення бігувального ножа

над

поверхнею

ножового ролика. Технологічні навантаження

від

операцій поздовжніх

перфорувань, бігувань

та

розрізувань полотна

незначними

і в

розрахунках

потужності ними можна знехтувати.

Тягнучо-перфорувальні групи газетних машин

агрегатів мають

простішу будову

і,

переважно, містять лише

дві або

одну пари тягнучих

валиків (рис.

3.30).

Тут дві пари тягнучих валиків необхідні

для

мінімізації

впливу коливань поздовжнього натягування полотна,

які

виникають

під

час відсікання аркушів

циліндровій групі,

на

процес його транспортування

в формувальній

та

тягнучо-перфорувальній групах.

При

проектуванні такої

тягнучо-перфорувальної групи розташування жорстких

еластичних

тягнучих валиків щодо полотна

для

верхніх

нижніх

пар

роблять різним

(рис.

3.28 та 3.33).

Цим забезпечують більш рівномірне натягування полотна

та запобігають відносному зміщенню стрічок всередині об'ємних полотен.

У фальцювально-різальних апаратах машин малого формату

для

оброблення однієї паперової стрічки використовують одну пару тягнучих

валиків.

БУДОВА ТА РОЗРАХУНОК РУЛОННИХ РОТАЦІЙНИХ МАШИН 207

До тягнучо-перфорувальної групи відносяться і ежекторні пристрої

19 (рис. 3.30, сх. б), призначені для відсікання полотна і відведення його за

циліндрову групу з метою запобігання забивання її папером.

3.6.3.

ЦИЛІНДРОВА ГРУПА

Склад циліндрової групи визначається характером продукції (газетна,

книжково-журнальна), кількістю згинів, їх розташуванням, необхідності

підбирання аркушів тощо. Більш розвинутими є циліндрові групи

книжково-журнальних апаратів (рис. 3.28, циліндри 10, 11, 12 і 13), менш

розвинутими — газетні (рис. 3.30, сх. а, циліндри 4, 5 та 11). Крім того,

циліндрові групи можуть містити розташовані на додаткових циліндрах

пристрої для шиття дротом журналів, сфальцьованих в 1/8 частку аркуша

за місцем останнього, корінцевого згину. У циліндровій групі розміщено

більшість наявних у рулонних друкарських машинах циклових механізмів:

проколювальних голок, відсікання аркушів, фальцювальних ножів,

клапанів, валиків та інше.

Будова циліндрових груп. Схеми будови циліндрових груп є дуже

різноманітними. Вони різняться не лише співвідношенням діаметрів ци-

ліндрів, але й їх кількістю (дво-, три-, чотири- та п'ятициліндрові) і взаємним

розташуванням. Існують фальцювально-різальні апарати, в яких циліндрова

група містить лише два відсічних циліндри. У практиці поліграфічного

машинобудування відома суперечлива тенденція неухильного збільшення

діаметрів циліндрів, яка є наслідком поступового закономірного зростання —

понад 50 000 об/год (швидкість друкування — > 10 м/с) — механічних

швидкостей машин. Розрахунки показують, що транспортований голками

9 (рис. 3.30, б) подавального циліндра 5 аркуш А зазнає доцентрових, а його

переднє (у напрямку транспортування) поле під час фальцювання — ще й

тангенціальних прискорень, причому тангенціальні прискорення удвічі

перевищують доцентрові. Ці прискорення породжують відцентрові та

розривні зусилля від маси аркуша і відповідні напруження в його матеріалі.

При досягненні певних значень цих напружень наступає руйнування

аркуша, насамперед його переднього поля. Дослідники вважають, що

граничними для паперу є прискорення [WJ = 1000 м/с

. Оскільки

прискорення аркуша і, зокрема, його переднього поля є функцією швидкості

друкування і радіуса вказаного циліндра R

, тобто W

то при

подальшому зростанні продуктивності проектувальники, для мінімізації

пришвидшень, змушені збільшувати діаметр вказаного циліндра. Зокрема,

для клапанних апаратів трициліндрової будови (рис. 3.30, б — схема

2:3:3)

відомими є подальші трансформації цієї схеми щодо газетних машин фірм

*Wifag» (Швейцарія), К&В (ФРН) та ін.:

2:3:4,

2:5:5,

4:5:7 і навіть

4:7:7.

208

Глава

Варто зауважити,

що

циліндр,

на

поверхні якого можна розташувати

сім

газетних аркушів завдовжки

594

мм,

має

діаметр

1323

мм.

Збудована

із таких циліндрів група

має

непомірні габарити. Такі

тенденції

спостерігалися

й у

розвитку фальцювально-різальних апаратів ударної

будови. Зокрема,

машинах фірми *Albert-Frankentahl» (ФРН),

яких

використано схему

1:2

(рис.

3.30, а),

трансформовано спочатку

до 2:3,

а потім

до 1:4.

Однак після вказаних вище нормальних

і ще

більших

тангенціальних прискорень подальше удосконалення цього апарата було

призупинено.

Найкомпактнішою

двоциліндрова група фальцювально-різального

апарата газетної машини

*Goss Community

фірми

^Rockwell Graphik

Sys-

tems*

(СІЛА),

якій паперове полотно

ПП

(рис.

3.36,

а)

потрапляє

зону

між двома циліндрами

— 1 та 2,

облягаючи перший

них.

Такий спосіб

подавання полотна

зону відсікання сприяє, завдяки тертю полотна

об

поверхню циліндра

локалізації згадуваних вище коливань натягування

полотна,

що

виникають внаслідок відсікання аркушів.

Тут

циліндр

виконує функцію подавального,

циліндр

—

функції від січного

та

фаль-

цювального. Після відсікання аркуша його переднє поле транспортується

голками

до

моменту початку фальцювання ножами

та

клапанами

Три-

та чотирициліндрові схеми циліндрових груп клапанних апаратів розгля-

нуто раніше (рис.

3.28

та

3.30).

Рис.

3.36.

Схема будови циліндрових груп

БУДОВА

ТА

РОЗРАХУНОК РУЛОННИХ РОТАЦІЙНИХ МАШИН

209

П'ятициліндрова схема циліндрової групи (рис.

3.36, б)

використана

машинах попередніх років випуску мод. «ПРК-2», «ПРК-3», *Книга-84»,

чКнига-90»

та

інших

експлуатаційною швидкістю

до 10000

об/год.

Тут,

крім відомих

попередніх схем відсічного

І,

подавального

фальцюваль-

ного

3 та

циліндра

2-го

поперечного згину

влаштовано підбиральний

циліндр 5у оснащений прополювальними голками

6\ Як і

циліндри

1 і 4,

підбиральний має одинарний діаметр,

циліндри

2 і 3

— подвійний. Завдяки

цьому

при

проходженні переднім полем аркуша лінії центрів циліндрів

голки

перехоплюють аркуш від голок

7, а

потім, після оберту циліндра

віддають його голкам

7', які

вже транспортують переднє поле наступного,

ще

не

відсіченого аркуша. Таким чином,

за

один оберт подавального

циліндра

проходить фальцювання одного підібраного аркуша.

При

роботі

без підбору циліндр

або лише голки

вимикають

і за

кожен оберт циліндра

фальцюють два одинарних аркуші. Через значні прискорення аркуша

під

час транспортування його циліндром

5 та

потребу подвійного,

не

завжди

надійного передавання аркуша,

сучасних машинах такі схеми

не

застосовуються,

підбирання аркушів проводять

на

подавальному циліндрі.

Синтез геометричної схеми циліндрової групи. Проектування

фальцювально-різального апарата розпочинається

синтезу його циліндро-

вої групи,

саме

—

подавального циліндра.

Це

питання

центральним

огляду

на

перелік технологічних операцій,

які

виконуються

за

участю

механізмів

пристроїв, розташованих

на

цьому циліндрі: марзан механізму

відсікання, проколювальні голки

та

фальцювальні ножі, засоби

для

приведення

обертовий

рух

кулачків

при

роботі

підбиранням тощо.

У процесі розрахунку

конструювання встановлюють

не

лише діаметри

подавального та інших циліндрів групи, координати їхніх центрів,

а й

інший

важливий параметр

—

відстань

між

стінками кістяка апарата. Вихідним

параметром для розрахунку геометричної схеми циліндрової групи

формат

(довжина) відсіченого аркуша

, за

яким розраховують теоретичний

діаметр подавального циліндра Х)

пцт

=І^Ь/лт,

де b —

кількість відсічених

аркушів,

які

можна розмістити

на

розгортці поверхні подавального

циліндра. Діаметри інших циліндрів групи

—

відсічного, фальцювального,

другого поперечного згину

—

кратні кількості аркушів,

які

можна

розмістити

на

їхній поверхні. Детальнішу інформацію

цього питання

можна знайти

в [3].

3.6.4.

ФАЛЬЦЮВАЛЬНІ АПАРАТИ ДРУГОГО ПОЗДОВЖНЬОГО ЗГИНУ

На сучасному етапі

ці

апарати лімітують продуктивність книжково-

журнальних машин: переважно

при

виготовленні журнальної продукції

швидкість роботи машин істотно зменшують, інколи

аж до 40% від

механічної. Основною причиною такого стану

складний характер руху

210

Глава З

зошитів у цьому апараті, який супроводжується інерційними та ударними

навантаженнями на зошит, погіршенням точності фальцювання та

руйнуванням найбільш навантажених його ділянок. З цієї причини

виробники швидкісних книжково-журнальних машин вводять до їх складу

два, розташованих паралельно у двох ярусах, фальцювальних апарати

другого поздовжнього згину (ФА2ПЗ). Будову і роботу таких фальцювально-

різальних апаратів описано наприкінці розділу.

ФА2ПЗ виготовляють як окремий модуль з індивідуальним електро-

приводом або пов'язують кінематично, через муфту, з основним фальцю-

вально-різальним апаратом. Зокрема, в показаному на рис. 3.37 ФА2ПЗ для

виведення зошита Зош із циліндрової групи використовують знімачі 1, які

заведені у кільцьові проточки фальцювального циліндра ФЦ

та верхній

стрічковий транспортер 2. Далі зошити затискаються транспортерами 2 і З,

що мають швидкість, рівну швидкості друкування, і подаються на стіл 4 до

нерухомого упора 5. Для запобігання та мінімізації відскоку зошитів від

цього упора над ними встановлюють нерухомі, нахилені щодо подаваного

зошита, щітки 8. Потім фальцювальний ніж 6 проштовхує зошит між

фальцювальними валиками 7 і він потрапляє у додатковий приймально-

вивідний пристрій. Таким чином, ФА2ПЗ містить механізми транспортерів,

фальцювального ножа і фальцювальних валиків. Перший та третій

механізми мають сталу дію. Вимкнутий стан транспортера 2 разом зі

знімачами 1 показано пунктирними лініями. Як транспортер використо-

вують стрічки із синтетичного матеріалу типу габазит, кінці яких погре-

буть,

перед зварюванням, ретельної підготовки.

Рис.

3.37. Принципова схема фальцювального апарата

другого поздовжнього згину