Динамика печатного аппарата листовой ротационной машины (1095021)
Текст из файла
0
На правах рукописи
Роев Алексей Борисович
Динамика печатного аппарата листовой ротационной
машины
Специальность 05.02.13 - Машины,
агрегаты и процессы (печатные средства информации )
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Москва - 2013
Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова» на кафедре «Печатное и послепечатное оборудование»
Научный руководитель: Силенко Петр Николаевич
доктор технических наук,
профессор
Официальные оппоненты: Бобров Владимир Иванович,
доктор технических наук,
профессор, ФГБОУ ВПО «Московскийгосударственный университет печати имени Ивана Федорова»
Разинкин Евгений Владимирович,
кандидат технических наук,
ОАО «Полиграфический комплекс «Пушкинская площадь», начальник отдела технического и производственного анализа
Ведущая организация: ЗАО «НИИПолиграфмаш»
Защита диссертации состоится « 24 » октября 2013 г. в 12.00 часов на заседании диссертационного совета Д212.147.01 при ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова » по адресу: 127550, Москва, ул. Прянишникова, д. 2а.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова» .
Автореферат разослан « » 20 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета Д212.147.01,
доктор технических наук, профессор Е.Д. Климова
Общая характеристика работы
Актуальность проблемы. Переход к новым высокоскоростным полиграфическим машинам приводит к увеличению интенсивности динамических нагрузок. При решении большинства технических задач, связанных с созданием и эксплуатацией полиграфического оборудования, исследование динамических явлений, возникающих в наиболее ответственных и технологически важных устройствах и механизмах, являются наименее изученными и потому важными и актуальными. При этом возникает необходимость в разработке уточненных математических моделей, которые позволят исследовать новые динамические явления, оказывающие существенное влияние на качество печати.
Цель настоящей работы состоит в разработке методик и уточненных математических моделей, а также изучение на их основе динамики печатного аппарата листовой ротационной машины.
Методы исследования. При решении поставленных задач использовались методы теории случайных процессов, методы теории колебаний, математические методы обработки экспериментальных данных, а также методы математического моделирования, в том числе с использованием современных средств автоматизации математических расчетов Mathcad .
Научная новизна работы. Разработана методика динамического расчета печатного аппарата листовой ротационной машины при различных воздействиях. Решены задачи о колебаниях печатного аппарата при детерминистических и случайных кинематических воздействиях, создаваемых подшипниками, параметрических колебаниях, происходящих из-за периодического изменения изгибной жесткости цилиндров, и колебаниях, возбуждаемых силами натиска.
Практическая полезность. В диссертации разработана методика динамического расчета печатного аппарата полиграфических машин при различных воздействиях, в том числе и случайного характера, которая может быть использована при проектировании конкретных машин.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на научной конференции молодых ученых и аспирантов МГУП имени Ивана Федорова в апреле – мае 2013 г.
Публикации. По теме диссертации автором самостоятельно и в соавторстве опубликовано 3 научные работы.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, библиографического списка литературы из 43 наименований и приложения. Общий объем работы составляет 104 страницы. Основной текст изложен на 93 страницах, включая 107 рисунков и две таблицы.
На защиту выносятся следующие основные научные положения и
результаты:
-
Классификация динамических процессов, происходящих в печатном аппарате листовой ротационной машины.
-
Модели различных динамических воздействий на цилиндры печатного аппарата листовой ротационной машины.
-
Методики исследования вынужденных и параметрических колебаний, происходящих в печатном аппарате, при различных типах воздействий.
-
Методика исследования вынужденных колебаний, происходящих в печатном аппарате при случайных кинематических воздействиях.
Личный вклад соискателя. Основные результаты и положения, выносимые на защиту, получены лично автором.
Содержание работы
В введении обосновывается актуальность и новизна работы, рассматриваются цель и задачи исследований.
В первой главе приводятся основные работы, посвященные исследованиям динамики печатных машин. Среди них можно отметить работы В.Т. Бушунова, А.А Тюрина, Е.А. Воронова, В.П. Митрофанова, Г.Б. Куликова, В.А Перова и других. В этой главе дается постановка задачи.
Во второй главе рассматривается динамика печатного цилиндра листовой ротационной машины при различных типах воздействий. Известно, что к печатным цилиндрам, как к важнейшей части машины, предъявляются довольно жесткие требования. Для этого должна быть обеспечена необходимая жесткость, от которой зависит равномерность распределения давления в зоне печатного контакта, качество печати, величина суммарного давления и т.д. Одним из дефектов печати является возникновение на оттисках чередующихся в направлении движения листа поперечных полос светлого и темного оттенка («полошение»). Причиной этого считаются изгибные колебания цилиндров печатного аппарата. Эти колебания возбуждаются снятием и приложением силы натиска во время прохождения через зону печатного контакта технологических выемок цилиндров, предназначенных для расположения в них механизмов крепления формы и декеля. Наличие выемок приводит также к возникновению параметрических колебаний, поскольку в направлении натиска из-за вращения печатного цилиндра его изгибная жесткость периодически изменяется во времени. На динамику печатного аппарата существенную роль оказывают так называемые «подшипниковые» вибрации, которые являются результатом изношенности или дефектов подшипников. Создаваемые подшипниками качения возбуждения относятся к разряду кинематических, когда исходными являются не нагрузки, а взаимные перемещения наружного и внутреннего колец подшипников.
Предложена расчетная модель печатного цилиндра, в виде стержня, которая позволила исследовать параметрические колебания, возбуждаемые периодическим изменением его изгибной жесткости. Поведение стержня описывается следующим дифференциальным уравнением
(1)
Здесь приняты обозначения: 
- прогиб стержня в средней точке;
; 
, 
,
- осевые и центробежный моменты инерции поперечного сечения; 
- погонная масса; 
- изгибная жесткость; - угловая скорость вращения цилиндра; 
- внешняя нагрузка.
Уравнение (1) представляет собой уравнение Матье-Хилла с правой частью. При отсутствии выемки (
) это уравнение превращается в уравнение с постоянными коэффициентами, которое описывает колебания системы с одной степенью свободы.
Решая задачу о параметрических колебаниях печатного цилиндра, определим границы областей динамической неустойчивости. С этой целью будем искать решение однородного уравнения, в котором учтен сдвиг по времени 
(2)
Далее ищем решение уравнения (2) с периодом 2Т при отсутствии затухания ( 
)
(3)
Подстановка (2) в уравнение (3) приводит после приравнивания коэффициентов при одинаковых 
и 
к системе однородных алгебраических уравнений относительно коэффициентов 
и 
, и как условие ненулевого решения этой системы к следующему уравнению
(4)
Здесь принято обозначение: 
. Это уравнение связывает частоты параметрического воздействия с собственной частотой цилиндра и отношением его моментов инерции и позволяет определить границы областей динамической неустойчивости, которые ограничены решениями с периодом 2Т
или 
. (5)
Уточненные границы определяются из уравнения (4) и имеют вид
или 
(6)
При малых значениях параметра 
уравнения границ (5) и (6) совпадают. Границы областей неустойчивости изображены на рис.1. Области неустойчивости располагаются справа. При этом 
и 
соответствуют уточненным границам (6), а 
и 
- первому приближению (5). Верхние ветви границ областей неустойчивости соответствуют знаку + в выражениях (5) и (6). Увеличение параметра , что соответствует увеличению размеров выемки, приводит к расширению области неустойчивости вблизи главного параметрического резонанса.
Рис.1 Границы областей неустойчивости
Для исследования характера параметрических колебаний печатного цилиндра проводилось численное интегрирование уравнения (1) при равномерно распределенной внешней нагрузке 
, соответствующей технологически необходимому давлению 
, без учета (рис.2) и с учетом выемки (рис.3). Результаты получены для печатного цилиндра печатной машины Speedmaster 102. Когда выемка в печатном цилиндре отсутствует, то после затухания переходных процессов прогиб при постоянной
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
