автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Методы исследования деформаций в печатном контакте и лентопроводящей системе рулонных офсетных машин

кандидата технических наук
Солонец, Валерий Игоревич
город
Москва
год
2008
специальность ВАК РФ
05.02.13
цена
450 рублей
Диссертация по машиностроению и машиноведению на тему «Методы исследования деформаций в печатном контакте и лентопроводящей системе рулонных офсетных машин»

Автореферат диссертации по теме "Методы исследования деформаций в печатном контакте и лентопроводящей системе рулонных офсетных машин"

На правах рукописи

СОЛОНЕЦ ВАЛЕРИЙ ИГОРЕВИЧ

□□3454326

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ В ПЕЧАТНОМ КОНТАКТЕ И ЛЕНТОПРОВОДЯЩЕЙ СИСТЕМЕ РУЛОННЫХ ОФСЕТНЫХ МАШИН

Специальность 05.02.13. - Машины, агрегаты и процессы (печатные средства информации)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2008

003454326

Работа выполнена на кафедре автоматизация полиграфического производства ГОУ ВПО « Московский государственный университет печати»

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент Щербина Юрий Владимирович

Официальные оппоненты доктор техн. наук, старший научный сотрудник, Пономарёв Юрий Валентинович кандидат техн. наук, старший научный сотрудник, Разинкин Евгений Владимирович

Ведущая организация: ГОУ ВПО Омский государственный

технический университет

Защита состоится 23 декабря 2008 г. в 14 час 00 мин. на заседании диссертационного совета ВАК Д.212.147.01 при ГОУ ВПО Московский государственный университет печати (МГУГ1) по адресу: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, д. 2а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета печати.

Автореферат разослан«^» ноября 2008 i

Ученый секретарь

диссертационного совета Д.212.147.01 доктор технических наук, профессор

Климова Е.Д.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Выполнение требований, предъявляемых к рулонным офсетным печатным машинам: обеспечение высокой скорости, надёжности работы, качества и точности приводки многокрасочной печати - зависит от уровня технологического и конструктивного воплощения их в соответствующих исполнительных устройствах и системах. Большое значение для выполнения этих требований имеют системы проводки бумажной ленты и конструктивное выполнение печатных цилиндров, контактирующих с ней поверхностями, являющимися предметом исследования в данной работе.

К настоящему времени создан теоретический и экспериментальный задел по исследованию динамики деформационных процессов бумажной ленты при проводке её через технологические участки машины, изучено её влияние на продольную приводку красок, и рассмотрены процессы упругой деформации офсетной покрышки в зоне печатного контакта. В этих исследованиях ограниченно учитывается физическая сущность, развиваемых при движении бумажной ленты в машине явлений и их влияние на выполнение соответствующих технологических процессов. Поэтому необходимо изучить:

1) влияние объёмных деформаций бумажной ленты на её поведение в зонах печатных контактов и между ними;

2) законы объёмных деформаций упругой покрышки в зоне печатного контакта;

3) условия, обусловливающие проскальзывание контактирующих поверхностей в зоне печатного контакта и отсутствие этого проскальзывания;

4) влияние деформаций упругой покрышки в зоне печатного контакта на деформацию бумажной ленты в ней и за ней, а значит, и на её продольную приводку;

5) жесткостные характеристики многослойных упругих покрышек в зоне печатного контакта.

Решение этих вопросов позволит создать теоретическую и техническую базу для проектирования, расчёта и совершенствования, рассматриваемых в данной работе процессов и систем, будет полезным при наладке существующих и разработке новых машин.

Цель работы

Разработать рекомендации:

- по проектированию печатных аппаратов для различных способов печати (с натиском), обеспечивающих кинематические условия перекатывания поверхностей контактирующих цилиндров без проскальзывания.

- по исследованию динамических моделей процессов деформированной бумажной ленты, проводимой в печатном контакте и между печатными секциями в рулонной офсетной машине, с учётом её размерных деформаций;

- по расчету экспериментально-аналитическим методом жёсткостных характеристик упругих покрышек офсетных цилиндров путём определения жёсткостных свойств для каждого отдельного её слоя и всей покрышки в целом.

Для достижения поставленной цели необходимо провести исследования:

1) процессов деформаций упругих покрышек офсетных цилиндров в зоне печатного контакта и выяснить условия возникновения или отсутствия проскальзывания поверхностей цилиндров контактирующих в этой зоне;

2) динамики моделей лентопроводящей системы с учётом размерных деформаций бумажной ленты, а также внешних воздействий, в том числе и со стороны печатного контакта;

3) жёсткостных характеристики многослойных упругих покрышек офсетных цилиндров в зоне печатного контакта.

Научная новизна работы

1. Впервые разработана методика определения действительных размеров зоны упругого печатного контакта в статических условиях, зоны скачка натиска при прохождении через неё выемок в поверхностях контактирующих цилиндров печатного аппарата, а также силового условия их непроскальзывания в зоне печатного контакта.

2. Получены законы изменения деформаций, линейных скоростей поверхностей (и их производных) контактирующих цилиндров в зоне печатного контакта и выявлены условия их кинематического непроскальзывания.

3. Разработана методика исследования динамики размерных деформационных процессов, развиваемых в бумажной ленте на участках её проводки между печатными секциями и в зоне печатного контакта, которая позволяет уточнить параметры этих процессов по сравнению с существующими результатами.

4. Впервые разработан метод аналитического определения технологически наиболее важных жёсткостных характеристик многослойных упругих покрышек офсетных цилиндров в зоне печатного контакта, позволяющий оценить вклад в них жёсткостей каждого слоя и дать рекомендации по выбору их толщин.

Практическая полезность диссертации заключается в том, что применение разработанных методов исследования и расчёта деформаций в печатном контакте и лентопроводящей системе рулонных офсетных машин позволит повысить эффективность проектирования их печатных аппаратов за счёт предложенных оригинальных конструктивных решений по выбору и расчёту жёсткостных свойств их поверхностей и автоматического управления процессом проводки деформированной бумажной ленты в офсетной печатной машине.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на международных научных конференциях в ОмГТУ, г. Омск в 1995 г., 1997 г., 1999 г., а также на 40-й - в 2000 г., на 41-й - в 2001 г., на 42-й (3 доклада) - в 2001 г. и в 2008 г. научно-технических конференциях МГУП, г. Москва.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 21 печатная работа, отражающие основные направления исследований и полученные результаты.

Сведения об объеме и структуре работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, библиографического списка. Она изло-

жена на 190 страницах, содержит 42 рисунка. Библиографический список включает 65 наименований. Положения, выносимые на защиту

1. Метод исследования условий процесса обкатывания контактирующих поверхностей цилиндров и отсутствия проскальзывания в зоне их печатного контакта.

2. Математические модели динамических процессов проводки деформированной бумажной ленты между печатными секциями и в зоне печатного контакта и их исследование.

3. Метод экспериментально-аналитического определения жёсткостных характеристик многослойных упругих покрышек офсетных цилиндров.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обосновывается актуальность, новизна, практическая ценность работы, формулируется цель и задачи исследования; приводятся основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведён обзор и выполнен анализ научных работ, по-свящённых изучению деформационных процессов, развиваемых в упругой покрышке соответствующих цилиндров печатного аппарата в зоне печатного контакта, а также системы лентопроводки в рулонных печатных машинах.

Проанализированы работы, посвященные исследованию указанных процессов и проблем, и указаны их авторы.

В области исследования печатного контакта - это: К.В. Тир, В.Т. Бушу-нов, Г.А. Алексеев, Н.И. Кольцов, Л.К. Белозерский, A.A. Тюрин, Я.И. Чехман, В.К. Кулешов, И.Ш. Герценштейн, В.П. Митрофанов и др. Отмечено, что в диссертации Н.И. Кольцова было установлено эмпирически выражение для коэффициента трения качения печатного цилиндра в зоне печатного контакта, которое используется и сейчас в расчётах, а также, что зона печатного контакта разделяется на два участка набегающего и сбегающего по отношению к этой зоне, получены выражения для определения длин этих участков.

В области исследования лентопроводящих систем - это работы: А.Д. Шустова, В.Т. Бушунова, Б.Л. Фельдмана, С.С. Селезнёва, В.П. Митрофанова, Э.И. Избицкого, A.A. Тюрина, В.В. Казакевича, Г.Д. Толстого, М.В. Ефимова, Ю.В. Щербины и др.

Б.Л. Фельдман провёл аналитическое исследование деформационных процессов в бумажной ленте, проводимой на участке между двумя печатными секциями и сделал один из выводов по результатам данного исследования, что максимальная величина отклонений в смещении краски прямо пропорциональна изменению абсолютной величины натяжения бумажной ленты на участке перед первой печатной секцией. С.С. Селезнёвым для лентопроводки на участке между разматываемым рулоном и первой печатной секцией с плавающим валиком и автоматической системой стабилизации натяжения бумажной ленты, получено условие устойчивости для изу-

чаемой системы и аналитическое решение для колебаний деформаций бумажной ленты, позволяющее анализировать влияние параметров данной системы на эти колебания. Также данным автором, при исследовании динамики деформационных процессов лентопроводящей системы между двумя печатными секциями, была составлена структурная схема и математическое описание деформационных процессов лентопроводки на нескольких последовательно расположенных участках с учётом автоматической системы управления продольной приводкой бумажной ленты, что в дальнейшем, давало возможность проектирования этих систем для всех печатных секций. В.К. Кулешов и И.Ш. Герценштейн, осуществили расчёт величины искажения при передаче изображения в печатном контакте на поверхность упругой покрышки, и показали, что она зависит от свойств её материала, величины её деформации и отклонений от условий правильного качения.

В результате проведённого анализа были сделаны следующие выводы:

1. Необходимо провести исследование деформаций упругой покрышки в зоне печатного контакта для разработки рекомендаций, по обеспечению перекатывания в ней контактирующих поверхностей цилиндров печатного аппарата без проскальзывания.

2. Целесообразно разработать методику аналитического исследования технических характеристик упругих покрышек, а также влияния их отдельных слоёв на их общую жёсткость.

3. Исследование динамики лентопроводки между печатными секциями в настоящее время осуществляется при учёте упругой деформации бумажной ленты только в продольном направлении. Однако известно, что продольная деформация этой ленты вызывает и сопровождающие её поперечные деформации, в общем случае, по толщине и ширине. Необходимо исследовать размерные деформации бумажной ленты и их влияние на динамику лентопроводящей системы.

4. В зоне печатного контакта бумажная лента испытывает деформацию сжатия, вызываемую усилием натиска. Следует также оценить её влияние на развитие деформаций ленты по трём размерным направлениям в зоне печатного контакта и после него.

Во второй главе исследованы деформационные процессы, развиваемые в упругих покрышках офсетных цилиндров и условия отсутствия их проскальзывания в зоне печатного контакта. Для решения данной задачи рассмотрены следующие вопросы:

1. Определение ширины зоны скачка натиска при прохождении выемки через зону печатного контакта.

2. Расчёт ширины зоны упругого печатного контакта в статических условиях.

3. Обоснование аналитической зависимости для силового условия проскальзывания в зоне печатного контакта.

4. Метод исследования деформаций упругих поверхностей двух офсстных ци-линдров в зоне геометрического печатного контакта и условия отсутствия проскальзывания между ними.

5. Метод исследования деформаций упругой поверхности офсетного цилиндра в зоне её контакта с жёсткой поверхностью формного (печатного) цилиндра.

6. Определение зависимости линейного смещения упругой поверхности относительно жёсткой в зоне печатного контакта и условия ограничения этого смещения.

7. Разработка рекомендаций по конструктивному выполнению поверхностей всех цилиндров печатного аппарата, обладающих одинаковыми упругими свойствами, для исключения их кинематического проскальзывания.

8. Экспериментальная проверка влияния дополнительного снабжения поверхностей формного и печатного цилиндров упругими свойствами на улучшение качества печати.

Анализ схемы перекатывания поверхностей с выемками через зону печатного контакта показал, что ширина площадки, на которой развивается скачок натиска, равна: В", = Вт + В,, т.е. больше, чем считалось раньше -в;; = в,. Это значит, что в рулонной печатной машине длительность скачка усилия натиска в действительности будет больше, что обусловливает возникновение в печатном аппарате колебаний как собственных, так и вынужденных.

В статически деформированном состоянии ширина площадки печатного контакта отличается от площадки геометрического печатного контакта на величину дополнительной пуассоновской деформации (по обе стороны от центра геометрического печатного контакта), обусловленной деформацией по толщине упругой покрышки офсетного цилиндра: Вш> = (>)«(1 + ^гн)га< Вг„. Здесь, /и - коэффициент Пуассона, е„- относительная нормальная (средняя по ширине площадки) деформация упругой покрышки.

Силовым условием проскальзывания в зоне печатного контакта является соотношение ,) , где /^-тангенциальные упругие силы, развиваемые в упругом слое офсетной покрышки, ^^ - силы трения, возникающие между поверхностью упругой покрышки и контактирующей с ней поверхностью, а ^ коэффициент трения скольжения между этими поверхностями в зоне печатного контакта, которое после преобразования принимает вид -//>/■

Кинематическое исследование процесса обкатывания контактирующих поверхностей (упругая с упругой) цилиндров печатных пар в зоне геометрического печатного контакта, который представляет собой отрезок прямой линии (рис. 1), позволило получить выражения и построить графики радиальных, нормальных и тангенциальных составляющих текущих де-

формаций упругих покрышек в зоне печатного контакта, а также - скоростей и ускорений развития этих деформаций и их графики (рис.2). При этом выявлена закономерность, что при необходимом равенстве радиусов контактирующих друг с другом офсетных цилиндров с упругими поверхностями, тангенциальные составляющие линейных скоростей всех точек их поверхностей в зоне печатного контакта на его площадку равны между собой для обоих офсетных цилиндров и составляют = г(Жтт(<и- угловая скорость, а Кшп - минимальный радиус офсетного цилиндра для середины печатного контакта). Таким образом, имеет место явление - отсутствие кинематического проскальзывания поверхностей офсетных цилиндров в зоне печатного контакта - друг относительно друга.

Рис. 1. Расчётная схема геометрического печатного контакта двух упругих поверхностей цилиндров печатной пары

Рис. 2. Радиальные деформации упругой покрышки в зоне печатного контакта двух упругих поверхностей и их нормальные и тангенциальные составляющие Для устранения проскальзывания в зоне печатного контакта необходимо выполнение поверхностей всех цилиндров в печатной паре с одинаковыми упругими свойствами. Предложен метод для реализации данного эффекта в офсетной печати, а также для прямых способов печати: высокого, глубокого и флексографского. Приведены примеры реализации данной рекомендации. При этом необходимо стремиться к выдерживанию равенства диаметров внешних поверхностей всех контактирующих в печатном аппарате цилиндров, для исключения скачка разности тангенциальных составляющих линейных скоростей в начале и конце зоны печатного контакта, кроме того, следует при этом обеспечивать одинаковую абсолютную деформацию в печатных контактах упругих поверхностей всех цилиндров печатного аппарата. Перечисленные условия должны быть выдержаны одинаковыми и для всех печатных аппаратов во всех печатных секциях для получения оттисков в них, одинаковых по длине и ширине. Это - необходимо для автоматизированной наладки всех печатных аппаратов в печатной машине.

В расчётной схеме контактирующих упругой и жёсткой поверхностей (офсетной - с формной и печатной), линией печатного контакта является отрезок окружности наружной поверхности жёсткого цилиндра и вдавленной поверхности цилиндра с упругой поверхностью (рис.3).

Рис. 3. Расчётная схема геометрического печатного контакта жёсткой и упругой поверхностей цилиндров в печатной паре На такой площадке печатного контакта всегда имеет место несовпадение соответствующих проекций линейных скоростей и ускорений точек, принадлежащих к разным поверхностям. Получена формула ДЬсяуж «2Я(1-у)р,., где

у = 1_4пз2.) определяющая зависимость для линейного смещения упругой 2Я

поверхности относительно жёсткой. Определена также зависимость -Л,« - , выполнение которой ограничивает смещение упругой по-

верхности относительно жёсткой в начале и конце печатного контакта. Здесь: максимальная деформация упругой поверхности в середине площадки печатного контакта; Я - радиус наружной недеформированной поверхности офсетного цилиндра; ДЬСМ1„ - величина наибольшего линейного смещения точек упругой поверхности относительно жёсткой. В качестве примера определим параметры упругой покрышки в печатном контакте для газетного офсетного агрегата ПОГ-168, при известных: 173,5 мм, ш=62,8 1/с, /,тах =0,2 мм: А^ж)(0 = 0,025м/с, Д,™^) =0,0087 мм.

В третьей главе исследована динамика объёмных деформационных процессов в бумажной ленте на участке её проводки между соседними печатными секциями по следующей предложенной методике:

1. Выбор динамической модели лентопроводки между соседними печатными секциями и определение её параметров.

2. Разработка математической модели динамического процесса проводки объёмнодеформированной бумажной ленты на межсекционном участке с учётом воздействия на неё внешних возмущений.

3. Составление уравнения баланса объёмных расходов бумажной ленты на участке лентопроводки между соседними печатными секциями и раскрытие его составляющих.

4. Преобразование уравнения баланса в обыкновенное нелинейное неоднородное дифференциальное уравнение первого порядка и обоснование его приведения к упрощённому виду в виде линейного дифференциального уравнения, а также его решение.

5. Оценка влияния параметров данной динамической модели на процессы деформации бумажной ленты по трём её размерным направлениям и обоснование фильтрующих частотных свойств этого участка.

6. Оценка коэффициентов Пуассона для бумажной ленты, как непостоянных величин.

Динамическая модель исследуемого участка лентопроводки между первой печатной секцией и второй печатной секцией представлена на рис. 4.

1ПС 2ПС

Рис. 4. Динамическая модель лентопроводки между первой и второй печатными секциями Состояние параметров бумажной ленты в конце 1-го участка при этом является начальным состоянием входных параметров в начале 2-го участка лентопроводки.

Возникающие динамические деформационные процессы в бумажной ленте на данном участке её проводки обусловлены следующими факторами: 1) внешними возмущениями (силовыми, кинематическими), действующими на неё на входе, выходе этого участка, а также внутри него; 2) изменениями физических свойств, параметров бумажной ленты, происходящими на 1-ом, 2-ом участках, а также внутри печатного контакта.

Для динамической модели лентопроводки между печатными секциями (рис. 4) введены обозначения параметров на участках - на входе в межсекционный участок - после 1ПС и между 1ПС и 2ПС, проиндексированных -1 = 1,2: \\ - линейная скорость бумажной ленты (поверхностей офсетных цилиндров в печатном контакте); Р- усилие натяжения ленты; е- относительные продольные деформации ленты; ё1,В>,р1 - соответственно - толщина, ширина, плотность ленты; Е1' модули упругости бумажной ленты -

продольной по ширине и по её толщине; ц1,/ля,ц3- коэффициенты Пуассона, связывающие величины относительных деформаций бумажной ленты по её длине с относительными деформациями по её ширине и толщине; /?, - радиусы офсетных цилиндров; 1лг = Ь2- расстояния между центрами площадок печатных контактов офсетных цилиндров соседних печатных секций.

Деформированные параметры бумажной ленты на любом ¡-ом участке лентопроводки определяются зависимостями:

где 50 +//£> =/и[). Коэффициенты Пуассона р'ь6и а имеют

Ц/я)

разные значения как при передаче деформации между разными линейными параметрами бумажной ленты (/,, В,5), так и в зависимости от направлений этих деформаций, что обусловлено анизотропией свойств бумажной ленты. Уравнения баланса объёмных расходов её на разных зонах этого участка:

dQn=dQ1-dQv (2)

где dQ¡ и с1<22 - элементарные количества деформированной бумажной ленты, поступающей на межсекционный участок из 1ПС в единицу времени и поступающей из межсекционного участка во 2ПС; dQn - элементарное изменение объёмного количества бумажной ленты в межсекционном участке.

После раскрытия соотношения (2) получается обыкновенное нелинейное неоднородное дифференциальное уравнение 1-го порядка с переменными во времени коэффициентами относительно е, :

[(^ + - )-^ - (I-^Г')]-^ (' - - = (3)

Здесь аь2- изменение длины движущейся на межсекционном участке деформируемой бумажной ленты, например, вследствие перемещения регистрового валика - для регулировки продольной приводки печати.

Учитывая, что составляющие при —- и еи имеют очень малые величины,

дифференциальное уравнение (3) было приведено для получения оценочных результатов к виду:

Т + £ (4)

где = = —Цтг, ДУ=Уг-у.

Анализ уравнения (4) показал, что при ступенчатом возмущении, вследствие А'"<1 и ТР(Т[2, установление переходного процесса изменения относительной продольной деформации еи на данном участке завершится за меньший период времени («37",") и с меньшим (в к1" раз) уровнем отклонения в сравнении с существующими результатами исследования. Это обусловливает ускорение процесса приводки красок при многокрасочной печати и увеличение точности этой приводки. Из уравнения (4) следует, что чем больше скорость У2 - движения бумажной ленты между печатными секциями, тем меньше реакция на её ступенчатое изменение.

Анализ амплитудно-частотных характеристик исследуемой системы лен-топроводки по дифференциальному уравнению (4) показывает, что этот участок является фильтром всех колебательных возмущений, действующих на неё.

Отсутствие усадки по ширине ленты позволяет сделать заключение, что такие упругие характеристики, как коэффициенты Пуассона, считающиеся в настоящее время постоянными, таковыми не являются для анизотропных тел. На их величины влияет также масштабный фактор, т.е. абсолютные значения размеров этих тел.

В четвёртой главе исследован динамический процесс деформации бумажной ленты при её проводке в зоне печатного контакта между офсетными цилиндрами, при отсутствии её проскальзывания относительно их поверхностей по предложенному методу:

1. Выбор динамической модели лентопроводки в зоне печатного контакта между офсетными цилиндрами при отсутствии её проскальзывания относительно них и определение её параметров.

2. Разработка математической модели динамического процесса изменения деформации бумажной ленты при проводке её в зоне печатного контакта между офсетными цилиндрами и обоснование упрощения этой модели к линейному неоднородному дифференциальному уравнению первого порядка с постоянными коэффициентами.

3. Аналитическое исследование процесса лентопроводки в зоне печатного контакта с учётом влияния на него входных воздействий и от нормальной деформации бумажной ленты под действием усилия натиска, а также от параметров печатного контакта.

4. Определение деформаций бумажной ленты по трём её размерным направлениям после выхода из печатного контакта и оценка частотных свойств этого участка.

Динамическая модель исследуемого участка лентопроводки в зоне печатного контакта представлена на рис. 5.

Рис. 5. Схема проводки бумажной ленты в зоне первого печатного контакта Для этой модели исследование динамики деформационных процессов в бумажной ленте на данном участке её проводки осуществляется по той же методике, что и при исследовании проводки бумажной ленты на межсекционном участке. Получена связь с параметрами печатного аппарата, описываемая обыкновенным нелинейным неоднородным дифференциальным уравнением 1-го порядка по отношению к относительной деформации бумажной ленты по толщине г, с переменными коэффициентами:

Для получения оценочных результатов уравнение (5) может быть упрощено (с учётом малости составляющих при его коэффициентах) и приведено к виду:

Решение уравнения (6) при ступенчатых изменениях возмущающих воздействий в его правой части (Л^пк^то Е1,) и ступенчатом изменении деформации бумажной ленты, возникшем при входе в зону печатного контакта

Т

(в начальный период - / = 0 - (0)) за время () имеет вид:

(5)

(6)

где АУПК = Угп -Ух, 7^=

(

\

(7)

Первое слагаемое правой части (7) отражает тот факт, что деформация бумажной ленты, создаваемая перед 1-ой печатной секцией - ег увеличивается при прохождении через зону печатного контакта вследствие силового воздействия на неё упругой покрышки и в таком состоянии бумажная лента выходит на следующий межсекционный участок лентопроводки.

Второе слагаемое в уравнении (7) отражает дополнительную деформацию бумажной ленты, вызванную деформацией упругой покрышки в зоне печатного контакта, взаимодействующей с ней, которая исчезает после прохождения участка бумажной ленты через неё, т.к. бумажная лента считается идеально упругим телом. При этом проход бумажной ленты через зону печатного контакта сопровождается увеличением её деформаций, приходящих в неё со стороны предшествующего участка лентопроводки, по всем трём её размерным направлениям.

Исследование частотных характеристик данного участка показало, что гармонические возмущения, действующие на бумажную ленту с частотами

со')--, не пропускаются через зону печатного контакта. Однако со' большая ^гте

(порядка 8000 1/с), поэтому печатный контакт способен пропустить все реальные колебательные возмущения, т.к. их частота меньше со .

В пятой главе аналитически исследованы жёсткостные свойства многослойных упругих покрышек офсетных цилиндров (рис. 6) по оригинальной предложенной методике:

1. Определение упругой покрышки как анизотропного и ортотропного тела по трём её размерным направлениям.

2. Получение аналитических выражений для нормальной, тангенциальной и поперечной жёсткостей многослойной упругой покрышки.

3. Вычисление приведенных модулей упругости слоев многослойной упругой покрышки при её деформациях по трём размерным направлениям.

4. Экспериментально-аналитическое определение жёсткостей отдельных составляющих слоев многослойной упругой покрышки.

Многослойная упругая покрышка офсетного цилиндра является анизотропным телом. При этом под действием усилия натиска в зоне печатного контакта в ней развиваются деформации, ориентированные по трём размер-

ным направлениям (поэтому упругая покрышка является и ортотропным телом). Отмеченным деформациям упругой покрышки офсетного цилиндра соответствуют также ориентированные её жёсткостные связи с поверхностями соседних цилиндров. Показано их влияние на динамические процессы в упругой покрышке, печатном аппарате и его приводе соответственно: поперечные (изгибные), крутильные колебания в приводе цилиндров.

Предложены два метода определения жёсткости упругой покрышки в зоне печатного контакта: цельной упругой покрышки (с полной её толщиной) или упругой её части (верхний резиновый слой с его наибольшей толщиной и компрессионный слой). Оба типа жёсткостей упругой покрышки определяются аналитически или экспериментально. При исследованиях, расчёты деформационных процессов упругой покрышки в зоне печатного контакта эффективнее учитывать упругие свойства только деформируемой в ней упругой верхней её части, поскольку её действительные относительные деформации под натиском при этом получаются существенно большими, чем определяемые для цельной упругой покрышки, поэтому результаты исследований деформаций её будут более близкими к действительным.

Получены выражения для определения жёсткостных свойств многослойной упругой покрышки.

При использовании в упругой покрышке нескольких слоёв материалов с различными модулями упругости рекомендуется применять приведенный модуль упругости на сжатие - , например для упругой покрышки, со-

п п

стоящей из n-слоёв, он представляется в виде: = £ <5; / £ )' W

>"| .=1

где 3 - толщины i - х слоёв.

Ему соответствует и приведенная нормальная жёсткость: ^^^„/¿(г,/-^)' (9)

i-l

где !)„,- площадь поверхности упругой покрышки.

Для взаимодействующих упругих покрышек двух офсетных цилиндров в зоне печатного контакта жёсткость этой упругой связи С™™ определяется

кяк. ГУП.УП=Г.УП (-2УП /(г 1УП 4_p2VH \ /1 п\

• "-привод ^"привел ^"привел \ привел привел /' V '

Получены выражения для тангенциальных жёсткостей упругой части упругой покрышки одного и двух офсетных цилиндров в зоне печатного контакта, исходя из того, что только упругая часть упругой покрышки в зоне печатного контакта, при приложении нагружающего момента к офсетному цилиндру и к взаимодействующим с ними цилиндрами, претерпевает деформацию изгиба.

' В продольном и поперечном направлениях все слои располагаются в упругих покрышках параллельно, поэтому их жёсткость в этих направлениях определяется как сумма соответствующих жёсткостей отдельных слоёв.

Общая (приведенная) продольная жёсткость (С"^) многослойной упругой покрышки представляется в виде:С^'("в =¿C"p'n=B/l¿E¡,|,,n <$, (11)

1=1 1=1

где В-ширина упругой покрышки.

Приведенный модуль упругости Е"^" многослойной упругой покрышки в

продольном направлении: ЕХ"в(0{ш)=1/4бщ^Е:р,л^, где <^=¿4- (12)

Следует отметить, что на величины приведенных жёсткостей и модулей упругости упругой покрышки в продольном и поперечном направлениях наибольшее влияние оказывают тканевые слои с большими модулями упругости.

Разработана методика для определения нормальной жёсткости многослойной упругой покрышки с использованием экспериментального и аналитического методов определения жёсткостей каждого слоя.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Основные результаты диссертационной работы:

1. Анализ научно-технической литературы и печатных процессов показал, что для улучшения качества печати и производительности печатных машин необходим более полный учёт явлений, сопровождающих технологические и динамические процессы в рулонных офсетных машинах.

2. Разработана методика кинематического исследования процесса обкатывания контактирующих поверхностей цилиндров в зоне печатного контакта с их различными жёсткостными характеристиками: упругая с упругой и упругая с жёсткой.

3. Получены математические зависимости для деформаций упругих покрышек в зонах печатных контактов, их производных, а также линейных скоростей и ускорений точек их поверхностей в этой зоне при их выполнении, как с одинаковыми, так и с разными упругими характеристиками, дающих полное представление о явлениях, возникающих в них при взаимном обкатывании в зоне печатного контакта и их зависимости от параметров контактирующих поверхностей.

4. Определены параметры зоны печатного контакта и силовое условие проскальзывания контактирующих поверхностей с учётом их упругих свойств, а также действительные размеры зоны скачка натиска при прохождении через зону печатного контакта выемок в поверхностях контактирующих цилиндров.

5. Получены условия для обеспечения перекатывания поверхностей контактирующих цилиндров в зоне печатного контакта без проскальзывания - это форма данной зоны в виде отрезка прямой линии и равенство радиусов контактирующих цилиндров.

6. Установлено, что для обеспечения чёткости оттиска необходимо выполнение условия полного соприкосновения всех изображающих элементов на контактирующих поверхностях в зонах контактов печатных пар, посредством их выполнения с одинаковыми упругими свойствами и одинаковыми размерами этих зон во всех печатных аппаратах.

7. Проведенный кинематический расчёт зоны печатного контакта двух цилиндров с разными свойствами их поверхностей определил зависимость между параметрами упругой покрышки и её деформацией, обеспечивающей величину допустимого проскальзывания этих поверхностей.

8. Разработан метод исследования динамического процесса проводки бумажной ленты между печатными секциями с учётом её размерных деформаций, с помощью которого определено, что имеет место уменьшение как коэффициента передачи по ступенчатому изменению скорости движения бумажной ленты, так и времени установления относительных деформаций бумажной ленты после приложения к ней возмущающего воздействия, вследствие чего значения продольной неприводки печати будут существенно меньше, чем полученные в существующих расчётах.

9. Установлено, что участок лентопроводки между печатными секциями является фильтром всех колебательных возмущений, возникающих в печатной машине и действующих на него.

10. На основе анализа деформаций по разным размерным направлениям бумажной ленты, сделан вывод о том, что такие упругие характеристики, как коэффициенты Пуассона не являются постоянными для анизотропных тел, например, бумажной ленты.

11. Установлено, что деформации бумажной ленты, вызванные деформацией упругой покрышки в зоне печатного контакта, исчезают после прохождения соответствующего участка бумажной ленты через его зону, а относительные деформации бумажной ленты, имеющие место перед его зоной, увеличиваются на выходе из него, причём, чем больше коэффициенты Пуассона, тем больше их увеличение. При этом выявлено, что участок бумажной ленты в зоне печатного контакта способен пропускать все возможные колебания с высокими частотами, вследствие малой длины этой зоны, а значит, большой жёсткости бумажной ленты на этом участке.

12. Разработан аналитический метод расчёта жёсткостных характеристик многослойных анизотропных упругих покрышек офсетного цилиндра в зоне печатного контакта: нормальной (по толщине упругой покрышки) и тангенциальной (в продольном направлении упругой покрышки) - при известных жёсткостных характеристиках каждого слоя упругой покрышки.

13.Получены выражения для расчёта приведённых значений жесткостей и уточнённые оригинальные зависимости для определения приведённых модулей упругости многослойных упругих покрышек. При аналитических исследованиях деформационных процессов в упругой покрышке в зоне печатного контакта следует учитывать упругие свойства только её упругой верхней части, поскольку действительные относительные деформации её под натиском при этом получаются существенно большими, чем определяемые для цельной упругой покрышки.

14.Разработана методика экспериментально-аналитического определения жёсткостей отдельных составляющих слоев многослойной упругой покрышки и получены аналитические зависимости для этого определения.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Публикации в ведущих рецензируемых научных изданиях, рекомендуемых ВАК

1. Солонец В.И. Исследование процесса лентопроводки через печатные секции и между ними в рулонных офсетных печатных машинах. Научно-технические ведомости СПбГТУ, том 1,2006, № 6. - С. 166 - 170.

2. Солонец В.И. Динамика объёмных деформационных процессов в бумажной ленте на участке её проводки между офсетными печатными секциями./ Солонец В.И. // Известия Вузов. Проблемы полиграфии и издательского дела, 2008, № 1. - С. 25-36.

Другие публикации

3. Солонец В.И., Солонец И.П. Исследование процесса обкатывания поверхностей контактирующих цилиндров ротационных печатных аппаратов в зоне печатного контакта. / Сборник научных трудов «Вопросы полиграфического производства». - Омск: ОмГТУ, 1996. -Q.il - 85.

4. Солонец В.И. Исследование печатного контакта печатных пар ротационных печатных машин. / - Омск: ОмГТУ, 2000. - Деп. в ВИНИТИ, №170-В 00. 47 с.

5. Солонец В.И. Уточнение динамического исследования процесса ленто* проводки между печатными секциями рулонного печатного агрегата. Матер. 42-й НТК преподавателей, сотрудников и аспирантов МГУП, -М.: МГУП, 2002.-С. 86-91.

6. Солонец В.И. Некоторые проблемы лентопитающего устройства. Матер. 42-й НТК преподавателей, сотрудников и аспирантов МГУП, - М.: МГУП,2002.-С. 91 -97.

7. Солонец В.И. Некоторые вопросы механики и динамики печатного контакта в ротационной печатной паре. Матер. 42-й НТК преподавателей, сотрудников и аспирантов МГУП, - М.: МГУП, 2002. - С. 97 - 102.

8. Солонец В.И. Исследование зоны перекатывания цилиндров печатной пары. Вестник МГУП, 2005, № 12. - С. 86 - 125.

9. Солонец В.И. Исследование процесса лентопроводки через печатные секции и между ними в рулонной офсетной печатной машине. Вестник МГУП, 2007, № 4. - С. 124 - 132.

10. Солонец В.И. Динамика объёмных деформационных процессов в бумажной ленте на участке её проводки между офсетными печатными секциями. Вестник МГУП, 2008, № 1.-С. 191 -206.

11.Солонец В.И. Исследование жесткостных свойств многослойных упругих покрышек офсетных цилиндров. Вестник МГУП, 2008, № 1. - С. 207-214.

12. Солонец В.И. Оценка значений коэффициентов Пуассона для объёмно деформированной бумажной ленты, проводимой между соседними пе-

чатными секциями рулонной печатной машины. Вестник МГУП, 2008, № 1. -С. 215 - 218. 13.Солонец В.И. Исследование процесса деформации бумажной ленты в зоне печатного контакта между офсетными цилиндрами. Вестник МГУП, 2008, № 5. - С. 96 - 100.

Подписано в печать 18.11.08 г. Формат 60x84/16. Усл.печ.л. 1.0. Тираж 100 экз. Заказ №351/323 Отпечатано в РИО Московского государственного университета печати 127550, Москва, ул. Прянишникова, 2а

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Солонец, Валерий Игоревич

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР И АНАЛИЗ МАТЕРИАЛОВ ПО ЛЕНТОПРОВОДЯЩИМ СИСТЕМАМ, УПРУГИМ ОФСЕТНЫМ ПОКРЫШКАМ, ПЕЧАТНОМУ КОНТАКТУ И ИХ ИССЛЕДОВАНИЯМ.И

1.1. Сведения о бумаге.

1.2. Сведения о деформационных процессах, развиваемых в бумажной ленте при её проводке между печатными секциями.

1.3. Сведения об офсетных упругих покрышках и деформационных процессах в них, развиваемых в печатных контактах.

1.3.1. Состав и изготовление офсетных упругих покрышек.

1.3.2. Сведения о деформационных процессах, развиваемых в упругой покрышке в зоне печатного контакта.

1.4. Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ УПРУГИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ ЦИЛИНДРОВ В ЗОНАХ ПК.

2.1. Параметры печатного контакта.

2.1.1. Схемы печатных пар ПА в ротационных печатных машинах.

2.1.2. Ширина зоны скачка натиска при прохождении через ГПК выемок в поверхностях цилиндров

2.1.3. Ширина полосы зоны ГПК.

2.1.4. Деформация УП в зоне ПК.

2.1.5. Анализ сил, развиваемых УП в зоне ПК под натиском в статических условиях.

2.2. Кинематическое исследование процесса обкатывания контактирующих поверхностей цилиндров ПП в зоне ПК.

2.2.1. ГПК двух упругих поверхностей цилиндров ПП с одинаковыми радиусами.

2.2.2. ГПК жёсткой и упругой поверхностей цилиндров ПП с одинаковыми радиусами.

2.3. Влияние зубчатого привода цилиндров ПП на смещение УП в зоне ПК.

2.4. Некоторые вопросы динамики ПК.

2.5. Экспериментальное исследование влияния дополнительного снабжения поверхностей формного и печатного цилиндров упругими свойствами на улучшение качества печати.

2.6. Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ОБЪЁМНЫХ ДЕФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В БУМАЖНОЙ ЛЕНТЕ НА УЧАСТКЕ ЕЁ ПРОВОДКИ МЕЖДУ ПЕЧАТНЫМИ СЕКЦИЯМИ.

3.1. Динамическая модель лентопроводки между печатными секциями и её параметры.

3.2. Определение деформаций и размеров поперечного сечения бумажной ленты при её проводке между печатными секциями.93 ^

3.3. Математическое описание динамического процесса проводки объёмно-деформированной БЛ на межсекционном участке с учётом воздействия на „ неё внешних возмущений.

3.3.1. Составление уравнения баланса объёмных расходов бумажной ленты на участке лентопроводки между соседними печатными секциями.

3.3.2. Раскрытие уравнения баланса объёмных расходов бумажной ленты на исследуемом участке лентопроводки.

3.3.3. Преобразование дифференциального уравнения.105~

3.3.4. Анализ дифференциального уравнения.

3.3.5. Замечания по оценке значений коэффициентов Пуассона.

3.4. Исследование переходных процессов продольной деформации бумажной ленты на межсекционном участке.

3.4.1. Временные характеристики участка лентопроводки между печатными секциями.

3.4.2. Частотные характеристики исследуемого участка лентопроводки между печатными секциями.:.

3.4.2.1. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ).

3.4.2.2. ФЧХ участка лентопроводки между ПС.

3.4.3. Логарифмические характеристики участка лентопроводки между печатными секциями.

3.4.4. Математическое описание изменений усилия натяжения бумажной ленты при её проводке между печатными секциями.

3.5. Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ДЕФОРМАЦИИ БЛ ПРИ ЕЁ ПРОВОДКЕ В ЗОНЕ ПК МЕЖДУ ОЦ ПРИ ОТСУТСТВИИ ЕЁ ПРОСКАЛЬЗЫВАНИЯ ОТНОСТИТЕЛЬНО НИХ.

4.1. Анализ процесса развития деформации БЛ в зоне ПК.

4.2. Математическое описание динамического процесса изменения деформации БЛ при проводке её в зоне ПК между двумя ОЦ.

4.3. Аналитическое исследование процесса лентопроводки в зоне ПК — по решению дифференциального уравнения.

4.4. Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ЖЁСТКОСТНЫХ СВОЙСТВ МНОГОСЛОЙНЫХ УП ОЦ, ДЕФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ, РАВЗВИВАЕМЫХ В

НИХ, И ИХ ВЛИЯНИЯ НА ИСКАЖЕНИЯ ОТТИСКОВ.

5.1. Анализ жесткостных характеристик УП ОЦ.

5.2. Определение жёсткостпых характеристик УГ1 ОЦ в зоне ПК.т164~~

5.2.1. Нормальная жёсткость УП одного ОЦ в зоне ПК.

5.2.2. Нормальная жёсткость взаимодействующих УП двух ОЦ в зоне ПК.

5.2.3. Тангенциальная жёсткость упругой части УП одного ОЦ в зоне ПК.

5.2.4. Тангенциальная жёсткость двух УП взаимодействующих ОЦ в зоне ПК.

5.2.5. Жёсткостные характеристики многослойных офсетных УП в продольном и поперечном направлениях.

5.2.6. Определение нормальной жёсткости многослойной УП с использованием экспериментального и аналитического методов определения жёстко. стеи каждого слоя.

5.3. Выводы по главе 5.

Введение 2008 год, диссертация по машиностроению и машиноведению, Солонец, Валерий Игоревич

Актуальность темы. Выполнение требований, предъявляемых к рулонным офсетным печатным машинам: обеспечение высокой скорости, надёжности работы, качества и точности приводки многокрасочной печати — зависит от уровня технологического и конструктивного воплощения их в соответствующих исполнительных устройствах и системах. Большое значение для выполнения этих требований имеют системы проводки бумажной ленты и конструктивное выполнение печатных цилиндров, контактирующих с ней поверхностями, являющимися предметом исследования в данной работе.

К настоящему времени создан теоретический и экспериментальный задел по исследованию динамики деформационных процессов бумажной ленты при проводке её через технологические участки машины, изучено её влияние на продольную приводку красок, и рассмотрены процессы упругой деформации офсетной покрышки в зоне печатного контакта. В этих исследованиях ограниченно учитывается физическая сущность, развиваемых при движении бумажной ленты в машине явлений и их влияние на выполнение соответствующих технологических процессов. Поэтому необходимо изучить:

1) влияние объёмных деформаций бумажной ленты на её поведение в зонах печатных контактов и между ними;

2) законы объёмных деформаций упругой покрышки в зоне печатного контакта;

3) условия, обусловливающие проскальзывание контактирующих поверх^ ностей в зоне печатного контакта и отсутствие этого проскальзывания;

4) влияние деформаций упругой покрышки в зоне печатного контакта на деформацию бумажной ленты в ней и за ней, а значит, и на её продольную приводку;

5) жесткостные характеристики многослойных упругих покрышек в зоне печатного контакта.

Решение этих вопросов позволит создать теоретическую и техническую базу для проектирования, расчёта и совершенствования, рассматриваемых в данной работе процессов и систем, будет полезным при наладке существующих и разработке новых машин. Цель работы. Разработать рекомендации:

- по проектированию печатных аппаратов для различных способов печати (с натиском), обеспечивающих кинематические условия перекатывания поверхностей контактирующих цилиндров без проскальзывания.

- по исследованию динамических моделей процессов деформированной бумажной ленты, проводимой в печатном контакте и между печатными секциями в рулонной офсетной машине, с учётом её размерных деформаций;

- по расчёту экспериментально-аналитическим методом жёсткостных характеристик упругих покрышек офсетных цилиндров путём определения жёсткостных свойств для каждого отдельного её слоя и всей покрышки в целом.

Для достижения поставленной цели необходимо провести исследования: 1) процессов деформаций упругих покрышек офсетных цилиндров в зоне печатного контакта и выяснить условия возникновения или отсутствия проскальзывания поверхностей цилиндров контактирующих в этой зоне;

2) динамики моделей лентопроводящей системы с учётом размерных деформаций бумажной ленты, а также внешних воздействий, в том числе и со стороны печатного контакта;

3) жёсткостных характеристики многослойных~упругих~покрышек-офсет-ных цилиндров в зоне печатного контакта.

Научная новизна работы.

1. Впервые разработана методика определения действительных размеров зоны упругого печатного контакта в статических условиях, зоны скачка натиска при прохождении через неё выемок в поверхностях контактирующих цилиндров печатного аппарата, а также силового условия их непроскальзывания в зоне печатного контакта.

2. Получены законы изменения деформаций, линейных скоростей поверхностей (и их производных) контактирующих цилиндров в зоне печатного контакта и выявлены условия их кинематического непроскальзывания.

3. Разработана методика исследования динамики размерных деформационных процессов, развиваемых в бумажной ленте на участках её проводки между печатными секциями и в зоне печатного контакта, которая позволяет уточнить параметры этих процессов по сравнению с существующими результатами.

4. Впервые разработан метод аналитического определения технологически наиболее важных жесткостных характеристик многослойных упругих покрышек офсетных цилиндров в зоне печатного контакта, позволяющий оценить вклад в них жёсткостей каждого слоя и дать рекомендации по выбору их толщин.

Практическая полезность диссертации заключается в том, что применение разработанных методов исследования и расчёта деформаций в печатном контакте и лентопроводящей системе рулонных офсетных машин позволит повысить эффективность проектирования их печатных аппаратов за счёт предложенных оригинальных конструктивных решений по выбору и расчёту жесткостных свойств их поверхностей и автоматического управления процессом проводки деформированной бумажной ленты в офсетной печатной машине.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на международных научных конференциях в ОмГТУ, г. Омск в 1995 г., 1997 г., 1999 г., а также на 40-й - в 2000 г., на 41-й - в 2001 г., на 42-й (3 доклада) - в 2001 г. и в 2008 г. научно-технических конференциях МГУП, г. Москва.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 21 печатная работа, отражающие основные направления исследований и полученные результаты.

Сведения об объеме и структуре работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, библиографического списка. Она изло

Заключение диссертация на тему "Методы исследования деформаций в печатном контакте и лентопроводящей системе рулонных офсетных машин"

Основные результаты диссертационной работы:

1. Анализ научно-технической литературы и печатных процессов показал, что для улучшения качества печати и производительности печатных машин необходим более полный учёт явлений, сопровождающих технологические и динамические процессы в рулонных офсетных машинах.

2. Разработана методика кинематического исследования процесса обкатывания контактирующих поверхностей цилиндров в зоне печатного контакта с их различными жёсткостными характеристиками: упругая с упругой и упругая с жёсткой.

3. Определены параметры зоны печатного контакта и силовое условие проскальзывания контактирующих поверхностей с учётом их упругих свойств, а также действительные размеры зоны скачка натиска при прохождении через зону печатного контакта выемок в поверхностях контактирующих цилиндров.

4. Получены условия для обеспечения перекатывания поверхностей контактирующих цилиндров в зоне печатного контакта без проскальзывания - это форма данной зоны в виде отрезка прямой линии и равенство радиусов контактирующих цилиндров.

5. Получены математические зависимости для деформаций упругих покрышек в зонах печатных контактов, их производных, а также линейных скоростей и ускорений точек их поверхностей в этой зоне при их выполнении, как с одинаковыми, так и с разными упругими характеристиками, дающих полное представление о явлениях, возникающих в них при взаимном обкатывании в зоне печатного контакта и их зависимости от параметров контактирующих поверхностей.

6. Установлено, что для обеспечения чёткости оттиска необходимо выполнение условия полного соприкосновения всех изображающих элементов па контактирующих поверхностях в зонах контактов печатных пар, посредством их выполнения с одинаковыми упругими свойствами и одинаковыми размерами этих зон во всех печатных аппаратах.

7. Проведенный кинематический расчёт зоны печатного контакта двух цилиндров с разными свойствами их поверхностей определил зависимость между параметрами упругой покрышки и её деформацией, обеспечивающей величину допустимого проскальзывания этих поверхностей.

8. Разработан метод исследования динамического процесса проводки бумажной ленты между печатными секциями с учётом её размерных деформаций, с помощью которого определено, что имеет место уменьшение как коэффициента передачи по ступенчатому изменению скорости движения бумажной ленты, так и времени установления относительных деформаций бумажной ленты после приложения к ней возмущающего воздействия, вследствие чего значения продольной неприводки печати будут существенно меньше, чем полученные в существующих расчётах.

9. Установлено, что участок лентопроводки между печатными секциями является фильтром всех колебательных возмущений, возникающих в печатной машине и действующих на него.

10.На основе анализа деформаций по разным размерным направлениям бумажной ленты, сделан вывод о том, что такие упругие характеристики, как коэффициенты Пуассона не являются постоянными для анизотропных тел, например, бумажной ленты.

11 .Установлено, что деформации бумажной ленты, вызванные деформацией упругой покрышки в зоне печатного контакта, исчезают после прохождения соответствующего участка бумажной ленты через его зону, а относительные деформации бумажной ленты, имеющие место перед его зоной, увеличиваются на выходе из него, причём, чем больше коэффициенты Пуассона, тем больше их увеличение. При этом выявлено, что участок бумажной ленты в зоне печатного контакта способен пропускать все возможные колебания с высокими частотами, вследствие малой длины этой зоны, а значит, большой жёсткости бумажной ленты на этом участке.

12. Разработан аналитический метод расчёта жёсткостных характеристик многослойных анизотропных упругих покрышек офсетного цилиндра в зоне печатного контакта: нормальной (по толщине упругой покрышки) и тангенциальной (в продольном направлении упругой покрышки) — при известных жёсткостных характеристиках каждого слоя упругой покрышки.

13.Получены выражения для расчёта приведённых значений жесткостей и уточнённые оригинальные зависимости для определения приведённых модулей упругости многослойных упругих покрышек. При аналитических исследованиях деформационных процессов в упругой покрышке в зоне печатного контакта следует учитывать упругие свойства только её упругой верхней части, поскольку действительные относительные деформации её под натиском при этом получаются существенно большими, чем определяемые для цельной упругой покрышки.

14. Разработана методика экспериментально-аналитического определения жёсткостей отдельных составляющих слоёв многослойной упругой покрышки и получены аналитические зависимости для этого определения.

Библиография Солонец, Валерий Игоревич, диссертация по теме Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)

1. Барышников В.Д., Куликов С.А. Автоматизированные электроприводы машин бумагоделательного производства. — JL: Энергоиздат, 1982. — 141 с.

2. Белозерский JI.K. Исследование кинематики печатных аппаратов с фрикционным приводом между цилиндрами: Автореф. дисс. на соиск. учен, степ. докт. техн. наук. — М., 1964. — 37 с.

3. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1966. - 992 с.

4. Бондарев Н.И., Лисовская Г.Г., Михайлов В.В., Мартыненко О.П. Электромеханические системы контроля и управления ленточных материалов. — М.: Энергия, 1980. — 96 с.

5. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по высшей математике. — М.: Наука, 1967.-608 с.

6. Бухгольц Н.Н. Основной курс теоретической механики. (4.II). — М.: Наука, 1969. 332 с.

7. Бушунов В.Т. Печатные машины. М.-Л.: Машгиз, 1963. — 616 с.

8. Быстров A.M., Глазунов В.Ф. Многодвигательные автоматизированные электроприводы поточных линий текстильной промышленности. — М.: Лёгкая индустрия, 1977. 199 с.

9. Воронов А.А., Титов В.К., Новогранов Б.Н. Основы теории автоматического регулирования и управления. — М.: Высшая школа, 1977. — 520 с.

10. Воронов Е.А. Теория и расчёт механических приводов многокрасочных рулонных ротационных машин. Омск: ОмПИ, 1992. - 114 с.

11. Германиес Э. Справочная книга технолога-полиграфиста. — М.: Книга, 1982.-336 с.

12. Гордеев В.Д. Динамика механизмов отпуска и натяжения основы ткацких станков. — М.: Лёгкая индустрия, 1965. 228 с.

13. Ефимов М.В., Толстой Г.Д. Автоматизация технологических процессов полиграфии. М.: Книга, 1989. - 512 с.

14. Ефимов М.В. Теория автоматического управления. Учебное пособие -М.: МГУП, 2006.-420 с.

15. Иванов О.А., Быстров К.Н., Силенко П.Н. Элементы механики сплошной среды в полиграфии. Учебное пособие. М.: МГУП, 2005. - 80 с.

16. Избицкий Э.И. Системы автоматического управления полиграфическими процессами. — М.: Энергия, 1970. 112 с.

17. Казакевич В.В., Избицкий Э.И. Системы автоматического управления полиграфическими процессами. М.: Книга, 1978. — 342 с.

18. Кольцов Н.И. Экспериментальное исследование процесса натиска в плоскопечатных машинах высокой печати. Автореф. дисс. на соиск. учен, степ. канд. техн. наук. — Л.: ЛПИ, 1951. — 15 с.

19. Кулешов В.К., Герценштейн И.Ш. Влияние отклонений от условий правильного качения на совмещение красок при многокрасочной печати /Межвузовский сборник научных трудов. Омск: ОмПИ, 1985. — .С.67 -74.

20. Лопеш Педру. Разработка печатного аппарата для передачи больших удельных давлений: Автореф. дисс. на соиск. учен, степ. канд. техн. наук. М.: МГУП, 2001. - 22 с.

21. Лоуренс А. Вилсон. Что полиграфист должен знать о бумаге. М. Принт-Медиа центр, 2005. — 360 с.

22. Марголин Ю.Я., Сарбатова Н.И. Системы автоматического регулирования натяжения кордных тканей. М.: Машиностроение, 1977. — 160 с.

23. Мир Бётчер. Все, что вы хотели знать о валиках, полотнах и химикатах. / ООО «Бётчер СНГ».

24. Митрофанов В.П., Тюрин А.А., Бирбраер Е.Г., Штоляков В.И. Печатное оборудование. М.: МГУП, 1999. - 442 с.

25. Митрофанов В.П. Элементы теории расчёта рулонных печатных машин. Учебное пособие. М.: МПИ, 1984. - 80 с.с 187

26. Одинокова Е.В., Куликов Г.Б., Герценштейн И.Ш. Проектирование полиграфических машин. Учебник для вузов. М.: МГУП, 2003. - 411 с.

27. Ольшанский Д.М. Влияние основных факторов скоростного печатного процесса на качество оттисков: Автореф. дисс. на соиск. учен, степ, докт. техн. наук. М.: ВНИИПМ, 1968. - 51 с.

28. Офсетные резинотканевые полотна. / ООО «Электрограф ИНК».

29. Песьяков Г.Н. Регулирование натяжения бумажного полотна. М.: Лесная промышленность, 1976. — 136 с.

30. Петелин Д.П., Козлов А.Б., Джелялов А.Р., Шахнин В.Н. Автоматизация технологических процессов в текстильной промышленности. — М.: Лёгкая индустрия, 1980. 320 с.

31. Резинотканевые полотна и валики. Средства для их обработки. / ООО «Гейдельберг СНГ».

32. Самуль В.И. Основы теории упругости и пластичности. М.: Высшая школа, 1982.-264 с.

33. Селезнёв С.С. Исследование бумагоподающих систем ролевых ротационных печатных машин и разработка методики их расчёта и проектирования: Дис. канд. техн. наук. — Л.: ДПИ, 1969. — 196 с.

34. Селезнёв С.С. Основы автоматики и автоматизации производственных процессов в полиграфии. Методические указания. — Омск: ОмПИ, 1974. -74 с.

35. Селезнёв С.С. Продольная приводка красок в рулонной печатной машине. / Сборник трудов полиграфического факультета «Вопросы техники и технологии полиграфического производства». — Омск: ОмПИ, 1971.-С. 3- 12.

36. Селезнёв С.С. Состояние и перспективы разработки теории бумагопро-водящих систем рулонных печатных машин. / Межвузовский сборник научных трудов. Омск: ОмПИ, 1979. - С. 37 — 43.

37. Силенко П.Н. Динамика бумажного листа в транспортных системах полиграфических машин. М.: МГУП, 1999. - 167 с.

38. Солонец В.И., Солонец И.П. Исследование динамического процесса проводки бумажной ленты между двумя печатными секциями. / — Омск: ОмГТУ, 1999. Деп. в ВИНИТИ, №2609-В99. 17 с.

39. Солонец В.И. Исследование печатного контакта печатных пар ротационных печатных машин. / Омск: ОмГТУ, 2000. - Деп. в ВИНИТИ, № 170-В 00. 47 с.

40. Солонец В.И. Исследование зоны перекатывания цилиндров печатной пары. Вестник МГУП, 2005, № 12. С. 86 125.

41. Солонец В.И. Исследование процесса лентопроводки через печатные секции и между ними в рулонной офсетной печатной машине. Вестник МГУП, 2007, № 4. С. 124 132.

42. Солонец В.И. Исследование процесса лентопроводки через печатные секции и между ними в рулонных офсетных печатных машинах. Научно-технические ведомости СПбГТУ, том 1, 2006, № 6. С. 166 170.

43. Солонец В.И. Некоторые вопросы механики и динамики печатного контакта в ротационной печатной паре. Матер. 42-й НТК преподавателей, сотрудников и аспирантов МГУП, М.: МГУП, 2002. - С. 97 — 102.

44. Солонец В.И. Некоторые проблемы лентопитающего устройства. Матер. 42-й НТК преподавателей, сотрудников и аспирантов МГУП, М.: МГУП, 2002.-С. 91-97.

45. Солонец В.И. Уточнение динамического исследования процесса лентопроводки между печатными секциями рулонного печатного агрегата. Матер. 42-й НТК преподавателей, сотрудников и аспирантов МГУП, -М.: МГУП, 2002. С. 86 - 91.

46. Солонец В.И. Динамика объёмных деформационных процессов в бумажной ленте на участке её проводки между офсетными печатными секциями./ Солонец В.И. // Проблемы полиграфии и издательского дела, 2008, № 1. С. 25-36.

47. Солонец В.И. Оценка значений коэффициентов Пуассона для объёмно деформированной бумажной ленты, проводимой между соседними печатными секциями рулонной печатной машины. Вестник МГУП, 2008, № 1.С. 215-218.

48. Солонец В.И. Динамика объёмных деформационных процессов в бумажной ленте на участке её проводки между офсетными печатными секциями. Вестник МГУП, 2008, № 1. С. 191 206.

49. Солонец В.И. Исследование жёсткостных свойств многослойных упругих покрышек офсетных цилиндров. Вестник МГУП, 2008, № 1. С. 207 -214.

50. Солонец В.И. Исследование процесса деформации бумажной ленты в зоне печатного контакта между офсетными цилиндрами.- Вестник МГУП, 2008, № 5. С. 96 100.

51. Тимофеев М.С. Исследование усилий, возникающих в печатной паре плоскопечатных малоформатных машин типа РП: Автореф. дисс. на соиск. учен, степ. канд. техн. наук. — М.: МПИ, 1952. — 16 с.

52. Толстой Г.Д. Автоматизация полиграфических производственных процессов. М.: Книга, 1970. - 360 с.

53. Тюрин А.А. Печатные машины-автоматы. М.: Книга, 1980. — 416 с.

54. Фейгин В.Б. Обработка бумаги давлением при отделке. — М.: Лесная промышленность, 1989. 225 с.

55. Фельдман Б.А. Современное газетное производство. М.: Книга, 1982. -380 с.

56. Фельдман Л.В. Некоторые вопросы теории бумагопроводящих систем рулонных печатных машин. Труды НИИ Полиграфмаш. Вып. 27. — М.: НИИПМ, 1963.-С. 3-24.

57. Фельдман JI.B. Теоретическое и экспериментальное исследование бу-магопроводящих систем рулонных печатных машин: Автореф. дисс. на соиск. учен, степ. канд. техн. наук. М.: МПИ, 1968. - 20 с.

58. Чехман Я.И. Комплексное исследование печатного контакта и решение насущной проблемы усовершенствования печатных машин: Автореф. дисс. на соиск. учен, степ. докт. техн. наук. Львов, 1995. — 90 с.

59. Чехман Я.И., Сенкусь В.Т., Бирбраер Е.Г. Печатные машины. М.: Книга, 1987.-304 с.

60. Чулкова Т.Д., Каган Б.В. Некоторые вопросы офсетной печати. Исследование офсетных процессов. Труды ВНИИ Полиграфмаш. Том 21, Вып. 2.-М.: ВНИИ Полиграфии, 1971.-С. 1 19- 126.

61. Чулкова Т.Д., Шахнина Л.В., Позин А.А. и др. Свойства рабочего резинового слоя офсетных пластин. Исследование офсетных процессов. Труды ВНИИ Полиграфмаш. Том 21, Вып. 2. М.: ВНИИ Полиграфии, 1971.-С. 107-117.

62. Шустикевич А.И. Оптимизация параметров ротационного печатного аппарата для работы в режиме предварительного натяга: Автореф. дисс. на соиск. учен, степ. канд. техн. наук. Львов, УАД, 2000. — 19 с.

63. Шустов А.Д. Процессы деформации бумажного полотна. — М.: Лесная промышленность, 1969. 200 с.

64. Щербина Ю.В. Динамические свойства процессов управления движением бумаги и краски в рулонных печатных машинах: Монография. М.: МГУП, 2003.-270 с.