автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.02, диссертация на тему:Обоснование требований к точности изготовления составных частей печатного аппарата офсетных машин

/•; I::л :■; у

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕЧАТИ

На правах рукописи УДК 681.625.233.063

МАТАР ТААН ФАРХАН

ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К ТОЧНОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ ПЕЧАТНОГО АППАРАТА ОФСЕТНЫХ МАШИН

Специальность: 05.02.15 - Машины, агрегаты и процессы полиграфического производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1997

Работа выполнена в Московском государственном университете печати.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Климов Б.И. (МГУП)

Научный консультант: кандидат технических наук,

старший научный сотрудник Грачев О.Ф. (МГУП)

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Митрофанов В.П. (МГУП) кандидат технических наук, старший научный сотрудник Румянцев В.Н. (АО НИИПолиграфмаш)

Ведущая организация: АО КПЦ "Полиграфмаш" г.Рыбинск

Защита состоится ", 1997 года

УКв 1П часов на заседании диссертационного совета ВАК ДО 63.39.01 в Московском государственном университете печати (Москва, 127550, ул. Прянишникова, д.2а, тел.: 976-36-69).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан " Л^ " ¡Л^ОЛ^_ 1997 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор химических наук,

профессор Л ■*-"*'~^Наумов В.А.

Общая характеристика работы

Актуальность темы.

Непрерывно меняющиеся и уточняющиеся требования к качеству печатной продукции и к повышению скоростей работы печатных машин диктуют необходимость приведения в соответствия этим требованиям возможностей печатного аппарата. Его конструкция, точность изготовления, возможности юстировки на машине, удобство обслуживания, длительность сохранения точностных параметров, при всех режимах работы, должны соответствовать современной передовой полиграфической технике.

Из множества факторов, определяющих качество печатной продукции в работе исследуются те, которые влияют на динамику процесса печати — изменение и распределение давления печати и связанную с ним точность работы печатного аппарата.

Как ясно из дальнейшего нарушение динамики процесса является превалирующим; оно влияет практически на все критерии показателей качества.

В процессе эксплуатации, с течением времени, детали машин подвергаются динамическим воздействиям и изнашиваются. Износ приводит к увеличению зазоров в сопряжениях, изменению динамики, нарушению кинематической точности, повышению уровня шума и вибрациям, все это, отрицательно сказывается на конечном результате. Поэтому исследование работы печатных аппаратов офсетных машин как основного узла определяющего возможности машины и качество печатной продукции и определение требования к их точности и длительности сохранения ими в процессе эксплуатации требуемых точностных параметров представляется важным и актуальным.

Цель работы

Сопоставительный анализ влияния работы различных узлов офсетной печатной машины на качество отпечатанной продукции с учетом современных технологических критериев ее оценки , позволил синтезировать сводную таблицу (табл.1) и определить те узлы в печатной машине, от которых зависит, в основном, вариации величин соответствующих критериев. Из таблицы явствует, что основным узлом определяющим качество работы печатной машины является печатный аппарат. Именно его работа и, в первую очередь неравномерность давления при печати является причиной отклонения подавляющего числа критериев качества продукции от требуемого значения.

. В соответствии с этим цель работы формулируется как:

Исследование влияния изменения давления печати на качество печатной продукции с целью определения требований к точности изготовления элементов печатного аппарата и допустимых границ их износа в процессе эксплуатации.

Для достижения поставленной цели в работе необходимо решить следующие задачи:

1.Провести анализ показателей качества печатной продукции, с целью установления требований к точности функционирования печатного аппарата.

2. Разработать математическую модель печатного аппарата офсетных машин, позволяющую определить изменение давления печати в зависимости от погрешностей изготовления элементов печатного аппарата.

З.Определить значения диапазона изменения давления печати в зависимости от допусков на изготовление элементов печатного аппарата, формных и офсетных пластин (при различном сочетании всех вышеуказанных элементов).

Таблица 1

Качество печати Дефекты в работе лечатоой машины

Показатели качества 1 Критерии качества 2 Причины плохого качества 3 Механизмы в которых возникают первичные дефекты

печатный аппарат 4 красоч> ныП аппарат 5 бумаго-прово» дящая система 6 листопро-в о дящая система 7

Графическая точность и четкость воспроизведен и я изображения Допуск на изменение площади элемента изображения и его четкость Неравномерность давления печати

Неравномерность покрытия формы краской

Допуск на деформацию конфигурации элемента Неравномерность скоростей контактирующих поверхностей

Допуск на смещение изображения Деформация бумаги и изменение ее положения при печати ШШл

Допуск на дробление Динамические явления при печати "О А

Градационная точность и однородность печати Допуск на искажения по градационной передаче и однородности Неравномерность давления при печати л > -Ч

Неравномерность покрытия форм краской

Точность цветовоспроизведения Допуск на точность цветопередачи при каждой краске Неравномерность давления печати ЩШЩ

Неравномерность покрытия формы краской

Неравномерность скоростей контактирующих поверхностей

Деформация бумаги и изменение ее положения при печати юда

Динамические явления при печати ШШ

Допуск на градационную точность Неравномерность давления при печати

Неравномерность покрытия форм краской

Допуск на полошение Неравномерность давления печати

Неравномерность скоростей контактирующих поверхностей .да.

Динамические явления при печати

Допуск на вариации толщины слоя краски Неравномерность давления при печати

Неравномерность покрытия форм краской

Точность совмещения красок Деформация бумаги и изменение ее положения при печати

Допуск на несовмещение Неравномерность давления и динамические явления при печати

Неравномерность скоростей контактирующих поверхностей Ш'-ыЩ

Просвечивание печати "с оборота" Допуск на величину Неравномерность давления при печати Ш ЩШ:

просвечивания Неравномерность покрытия формы краской

4. Разработать методику расчета допусков на изготовление составных частей печатного аппарата в зависимости от требований к качеству оттиска (по оптической плотности и искажениям печатного изображения).

5.Установить зависимости, определяющие изменение диапазона давления печати от износа составных частей печатного аппарата.

6. Разработать методику определения предельного износа деталей печатного аппарата (влияющих на изменение давления печати) в зависимости от требований к качеству оттиска (по оптической плотности и искажениям печатного изображения).

7. Разработать предложения по категорированию печатных машин вследствие их износа при эксплуатации.

Научная новизна работы

Исследованию печатных аппаратов полиграфических машин посвящено большое количество работ советских и зарубежных авторов. Большой вклад в эти исследования внесли: К.В.Тир, Л.А.Казаровицкий, П.А.Попрядухин, Л.К.Белозерский, А.А.Тюрин, Н.Ноефлер, В.Эйшенбах, А.Толленаар, В.Д.Глушко, С.Ф.Зоткин и многие другие.

Эти работы представляют собой, в основном, экспериментальные исследования, и посвящены, в большинстве своем процессам в печатных аппаратах машин высокой печати.

Настоящая работа является теоретическим исследованием, выводы которого сопоставляются с экспериментальными результатами, полученными другими авторами.

Печатный аппарат рассматривается, как многозвенная функциональная система, для которой строятся математические модели. В зависимости от поставленных целей в исследовании каждого конкретно-

го вопроса, математическая модель подвергается той или иной степени идеализации и ограничивается соответствующими условиями.

В работе, на основе статистических методов моделирования, впервые получены зависимости, отражающие изменение давления печати, как функции случайных величин (погрешности изготовления составных частей печатного аппарата).

Разработанная методика расчета допусков на изготовление составных частей печатного аппарата (с учетом законов распределения погрешностей изготовления) и полученные результаты расчетов в полиграфическом машиностроении являются новыми и имеют определенную научную и практическую ценность.

Практическая ценность работы

В полиграфическом машиностроении допуски на изготовление печатных аппаратов новых проектируемых машин по геометрическим и технологическим параметрам назначаются, как правило, исходя из многолетнего опыта эксплуатации ранее выпущенного оборудования. При этом, обычно, допуски на изготовление и юстировку новых машин не согласовываются с допусками на изготовление печатных форм и декелей; не оговариваются такие допуски на износ.

Выполненная работа позволяет: 1) Сформулировать научно обоснованные требования к проектированию и изготовлению деталей печатного аппарата офсетных машин.

2) Дает рекомендации по установлению допусков на изготовление цилиндров печатного аппарата, печатных форм и декеля в зависимости от качества печатной продукции.

3) Дает методики расчета и позволяет определить технически и экономически целесообразные допуски на износ декелей печатного аппарата в зависимости от вида печатной продукции.

Результаты работы могут быть использованы в КБ при проектировании новых машин, а также непосредственно в типографиях при юстировке машины перед печатанием конкретного тиража.

Апробация работы.

Основные положения работы докладывались на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов МГАП 1994 - 1996 гг.

Результаты работы обсуждались в Рыбинском СКБ полиграфического машиностроения.

По материалам работы опубликовано 5 статей.

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, семи глав, общих выводов, библиографии и приложения, материал диссертации изложен на 139 страницах текста и содержит 77 формул, 45 рисунка и 26 таблиц. Библиография включает в себя 110 наименований. Общий объем работы с приложением составляет 182 страницы.

Основные положения, выносимые на защиту:

Проведенные исследования позволяют вынести на защиту следующие результаты:

1. Математические модели зависимости изменения давления печати от точности изготовления составных частей печатного аппарата, основанные на статистических методах моделирования и качественная модель, описывающая распределение давления при нелинейном вязко-упругом декеле.

2. Методику расчета допусков на изготовление составных частей основных узлов печатного аппарата.

3. Методику расчета предельно-допустимого износа составных частей печатного аппарата в процессе эксплуатации машины.

4. Методику классификации (категорирования) печатных машин по их точностным и эксплуатационным параметрам.

5. Таблицы для расчета допусков на изготовление составных частей печатного аппарата и определения категории печатных машин в процессе их эксплуатации.

Содержание работы

1. Во введении и в первой главе обосновывается важность и актуальность темы, определяется цель работы и перечисляются задачи, которые необходимо решить для достижения цели.

Анализируются причины вызывающие несоответствие качества печатной продукции технологическим критериям качества и определяются узлы печатной машины, от работы которых зависит это несоответствие.

Вторая глава посвящена рассмотрению состояния проблемы, она представляет собой сопоставительный анализ литературных материалов (начиная с 1937 г.), относящихся к исследованию динамики работы печатных аппаратов и определению требований к точности их изготовления.

Результаты измерения давления в процессе печати при помощи тензометрических, индуктивных емкостных и механических датчиков, полученные в этих работах, были использованы с соответствующими ссылками.

В главе 3 "Качество оттиска и его обеспечение в процессе печати" проанализированы критерии, определяющие качество печатной продукции и условия их обеспеченности в процессе печати.

Показано, что основными параметрами печатного процесса оп-

ределяющими качество конечного результата являются:

• давление в зоне печатного контакта;

• толщина слоя краски на печатной форме;

• скорость печати.

Они при прочих равных условиях определяют равномерность и насыщенность краски на оттиске.

Допустимое изменение давления печати Рй, в пределах которого обеспечивается необходимая передача краски с формы на бумагу и достижение требуемой оптической плотности на оттиске без искажения печатного изображения, должно удовлетворять условию:

Ртт ^ Р<) < Ртах , (1)

ГДе ВеЛИЧИНЫ Ртах И Ртт — определяются спецификой конкретной печатной продукции и используемыми материалами (краской, бумагой).

Условие (1) может быть выполнено в том случае, если действительные отклонения геометрических параметров деталей печатного аппарата и комплектующих элементов (формных и офсетных платин, бумаги) не будет превышать предельных.

Условие (1) может быть заменено условием:

[ДР] < Ртах - Ртт , ~ (2)

где,

[АР] - предельное изменение давления печати.

Глава 4 "Точность функционирования печатного аппарата и ее влияние на качество оттисков" посвящена исследованию работы печатного аппарата и влиянию его точности на качество конечного результата. Это исследование проведено на математических моделях описывающих колебание давления печати.

При исследовании математической модели использовалась методика многоуровневой иерархии.

В модели первого (верхнего) уровня цилиндры печатного аппарата предполагаются абсолютно твердыми, идеальной геометрической формы. В этом случае распределение давления по образующей цилиндров может зависеть только от физико-механических свойств декеля.

Модель второго уровня предполагает материал цилиндров упругим. При реализации этой модели определяется изгиб цилиндров печатного аппарата.

Модель третьего (нижнего) уровня учитывает статистические (случайные) отклонения конструктивных параметров печатного аппарата и полиграфических комплектующих (формы, декеля, бумаги) от их номинальных значений.

В качестве базовой модели использовались апробированная многими исследователями зависимость:

Ру — контактные давление между Ьым и>ым цилиндрами, Ег — модуль упругости декеля, 5г— толщина декеля,

— абсолютная величина деформации декеля, ш — эмпирический коэффициент, изменяющийся в диапазоне 0,3 - 0,65.

Примечание: 1= = 2в зоне формно-офсетного цилиндров, а в

Сформирована модель верхнего (первого) уровня, характеризующая качественную картину распределения давления при нелинейном вязко-упругом декеле.

В ходе исследования было получено математическое выражение этой модели и график распределения давления (рис.1).

(3)

где,

зоне офсетно-печатного цилиндров 1 = 2,} = 3.

Щ = -£тн. ^ Е( 1 + ЗА:,) ею—1 - 4Ек: бш3 -1 - 1 - к, -■1 + Л, /„ К 1

1м

21и л 4клк: з ;г —-соэ—г + ——со б — /

Л- 3/Т гй л

рис. 1.

где: р!(0 — распределение давления для ¡-го цикла нагружения, I — текущее время, 1к1 — время контакта для ьго цикла нагружения, Е — модуль упругости материала, ежвтах — максимальная эквивалентная деформация декеля, к — коэффициент характеризующий степень изменения нелинейного материала.

При формировании модели второго уровня, цилиндры рассмат-1 ривались как балки переменной жесткости, свободно лежащие на опорах, нагруженные равномерно распределенной нагрузкой "я".

Изменение формы упругой линии (прогиба) по "п" участкам контакта может быть определе но из системы дифференциальных математических моделей:

(5)

где Ту — прогиб балки в сечении у,

©у— угол поворота сечения балки, Му — изгибающий момент в сечении у, 5у — перерезывающая (поперечная) сила в сечении у, Л— момент инерции поперечного сечения балки, Е — модуль упругости первого рода для материала балки. Интегрирование такой нелинейной системы затруднительно. По этой причине был применен метод "малого параметра", при котором

результат решений рассматривался в виде степенного ряда, в котором учитываются только превалирующая часть разложения, что привело к следующей системе уравнений:

7(v\-7 у i М'"-'> ,.■2 , у. 3 i tf-Уп) ., 4

ад-г(яЦ) + 0(11Ч)Л+—у„ -J^JJJ*

и с

0(Л) = ©(«-о + + 7#7Т + ШТ у» СEJx)n (2£УХ)„ (Шх)п

По этой модели, были проведены расчеты на ЭВМ прогибов цилиндров печатного аппарата планетарного типа машины ПОУ 84-231 при различных схемах ее включения.

Алгоритм программы и результаты расчетов приведены в приложении (с. 140).

При построении модели третьего уровня погрешности изготовления составных частей печатного аппарата рассматривались как независимые случайные величины, а функции Рч тах =Ф(Я.ц,. Е2, 5г), ^=cp(Ri, Rj, 5i, 5j, a¡j), как функции независимых величин. Где,

R¡, Rj — радиусы соответствующих цилиндров,

Si, 6j — толщина соответствующих пластин (печатная форма, декель, бумага),

a¡j — межосевое расстояние между соответствующими цилиндрами.

Поскольку анализ нелинейных функций случайных величин сложен, в теории вероятностей применяют метод линеаризации нелинейных функций.

Пользуясь этим методом в работе была получена математическая модель, определяющая изменение давления печати в виде суммы линейных функций семи случайных величин.

В работе проведена оценка максимальной погрешности расчетов, обусловленная линеаризацией исходной функции(относительная ошибка менее 0,025),

В результате была получена модель, определяющая изменение давления как функции семи случайных переменных величин:

птах=+Iй и+д/?;+А<5<+" +^" •(7)

где:

Я,, ^ — погрешности изготовления цилиндров печатного аппарата по форме и расположению поверхностей,

А81, Д^— погрешности изготовления ¡-ого и рого пластин по толщине,

АЗ2— погрешности изготовления офсетных пластин по толщине, Е: — погрешности изменения модуля упругости декеля, ау — погрешности изменения межосевого расстояния соответствующих цилиндров,

Ру — погрешность (колебание) давления печати в соответствующих зонах.

= —, = ——■> =-эти коэффициенты влияния опреде-

тЯ тЕг то2

ляют степень влияния погрешностей соответствующих элементов функции случайных величин на суммарную величину погрешности.

В главе 5 "Требования к точности изготовления составных частей печатного аппарата ротационных офсетных машин" проанализированы требования к точности изготовления составных частей печатного аппарата и комплектующих (формных и офсетных платин, бумаг и др.). Требование к точности сформулированы в виде допусков: на размеры, форму и расположение поверхностей; или в виде предельных отклонений (офсетных и формных пластин, бумаг).

Исходя из опыта машиностроения, были установлены законы распределения погрешностей изготовления по каждому из параметров. Используя теоремы теории вероятностей о математическом ожи-

дании и дисперсии суммы случайных величин, была получена формула среднего квадратического отклонения изменения давления печати относительно его среднего значения (математического ожидания), в зависимости от точности изготовления составных частей печатного аппарата:

"д р9' 1

Р- 'JCP. m14

/ гр \2 /-т. \2 f пп f -г, \ 2 г гр

I rn [Is ' ГР. * Я. * п

CR,

3,5

г,

m

ТЕЛ2 1 (Т52

[.6EJ mS1 V 6

' CR)

2 2

\2

6

(В)

где,

Т — допуск соответствующего параметра,

Тсю, TcRj — суммарный допуск радиального биения цилиндров.

Расчет применительно к машине ПОУ 84-231 показал, что предельно допустимое колебание давления печати в зонах контактов, относительно среднего, при существующих допусках может достигать ±0,254 Рср, при этом 3,2% печатной продукции не будет соответствовать критериям качества-, это ставит вопрос о рациональности пересмотра допуска.

+

j

v

В главе "6.Рекомендации по назначению допусков на изготовление элементов печатного аппарата" сформулированы рекомендации по назначению допусков на изготовление печатного аппарата.

Для того, чтобы изделия сохранили функциональные параметры к концу срока службы (или наработки) в заданных пределах, необходимо обеспечить гарантированный запас точности (работоспособности).

При решении этой задачи функциональный допуск параметра "Б" (Тбф) подразделяют на две части: конструктивный допуск Т?,к и эксплуатационный (или допуск на износ) Тбэ:

Т&^Твк+ТБэ (9)

Запас точности характеризуется коэффициентом запаса точности:

Кт — ■

1!± Ть,.

Исходя из опыта проектирования технологических машин в других отраслях народного хозяйства, коэффициент Кт рекомендуется принимать равным Тк = 2...2,25.

Для определения предельного значения изменения давления печати относительно среднего для различных видов печатной продукции была использована следующая модель:

др

' <т>

= = тзы

АР

Рср

(10)

Рпах + Лп

Расчеты, проведенные по зависимости (9), позволили установить допустимые колебания давления печати относительно среднего в зависимости от вида печатной продукции.

для высококачественной художественной продукции.

И] р

\ ' ср У

м*

ср /

I Рс

<, |0,27| — для книжно-журнальной продукции.

№

\ 1 ср;

й |0,35| — для газетной продукции, обложек, плакатов и т.п.

В таблицу 2 сведены данные расчета требований к точности новых (без износа) машин в зависимости от вида печатной продукции.

Исследования показали, что при рассмотрении изменения давления печати как функции случайных погрешностей, основными причинами вызывающими изменения давления являются завышенные допуски на разно-толщинность декеля и его модуля упругости, и разнотолщинность печатной формы. Влияние составляющей погрешности толщины декеля и печатной формы в 22 раза больше, чем составляющая погрешность на биение цилиндров и контактных колец.

Уменьшение колебания давления требует ужесточения допусков на изготовление декеля и печатной формы по толщине.

В таблице 3 приведены данные колебания давления печати в зависимости от точности изготовления декеля, суммарного допуска на радиальное биение и класса точности подшипников качения для новых и изношенных машин.

В главе 7 рассмотрено влияние износа деталей печатного аппарата на изменение давления печати и определяются предельно-допустимые в процессе эксплуатации износы.

В соответствии с теорией износа трущихся поверхностей деталей машин, изменение размеров деталей при их эксплуатации представляется линейной функцией времени (или наработки).

В этом случае и изменение широты давления представляется так же линейной функцией времени (или наработки).

Зная предельное значение рабочей широты давления, можно определить гамма-процентный ресурс (или наработку) печатной машины в зависимости от вида печатной продукции.

На основании проведенных расчетов в работе приведены рекомендации по категорированию печатных машин в зависимости от точности их функционирования.

Результаты расчетов предельных износов и гамма-процентного эесурса (или наработки) по каждой категории представлены в таблице 4.

Таблица 2

Печатные машины Предельные колебания давления печати у новой машины (расчетные) Наименование печатной продукции

Художественная высококачествен- +М ная продукция —^ Книжно-журнальная продукция Бланки, плакаты, текстовая печать (газетная)

Допустимые колебания давления печати относительно средне- Коэффициент запаса точности Кт Допустимые колебания давления печати относительно средне- Коэффициент запаса точности Кт Допустимые колебания давления печати относительно средне- Коэффициагт запаса точности Кт

ПОЛ-54-1(2) ПОЛ-35 ОФСЕТ 90-2(4) 0.303 0.10+0.20 0.33+0.66 0.20+0.30 0.66+0.99 0.30+0.45 0.99+1.65

2ПОЛ-6 П0л-90 2П0Л-7(71) 0.294 0.10+0.20 0.34+0.68 0.20+0.30 0.68+1.02 0.30+0.45 0.99+1.70

ПОЛ-72-2(4) 2П0Л-72-4 0.23 0.10+0.20 0.43+0.87 0.20+0.30 0.87+1.30 0.30+0.45 1.30+2.17

ПОК-84 2П0К-84(2) ПОУ-6 0.276 0.10+0.20 0.36+0.72 0.20+0.30 0.72+1.09 0.30+0.50 1.09+1.80

ПОК-75 ПОГ-бО 2ПОГ-60 ЗПОГ-бО 0.31 0.10+0.20 0.32+0.645 0.20+0.30 0.645+0.967 0.30+0.45 0.967+1.13

ПОГ-84 2ПОГ-84(2) 0.234 0.10+0.20 0.43+0.855 0.20+0.30 0.855+1.25 0.30+0.45 1.25+2.14

ПОУ-84-ПЗ ПОУ-84-231 ПОУ-84-241 ПОГ-66 ЗПОГ-90 0.216 0.10+0.20 0.46+0.926 0.20+0.30 0.926+1.39 0.30+0.45 1.39+2.315

Таблица 3

'ср

т2Л22 з

Ггя2)2

бумага офсетная пластина (декель) допуск радиального суммарный допуск радиального биения, относительное колебание давления печати

биения цилиндром и ТСЯ, мм

колец относительно

осей прошения, ми

допуск толщина абсолют точность изготовления ТСЯк класс точности подшипников для 2-го класса для 4-го класса

на тол- , ¿2, ММ ная точности точности

щину деформа подшипника подшипника

(бд=0.08) цня Хи,

Тбз, мм мм

то 1Т9 1Т8 1П 1Т6 2 4

новый изношен- новый изношен. новый нзношен- новый изношен-

ный ныи нын ный

0.01 1.9-1-2.1 0.1 0.03 - - - - 0.005 0.005 0.00857 0.0148 0.01067 0.01952 0.399 0.498 0.428 0.583

0.025 - _ 0.363 0.465 0.395 0.559

- - 0.014 - 0.298 0.418 0.336 0.520

- - - 0.01 0.282 0.406 0.321 0.510

- - - 0.006 0.266 0.394 0.306 0.500

0.01 1.9+2.1 0.15 0.03 - - - - 0.005 0.005 0.00857 0.0148 0.01067 ¡1.01952 0.267 0.334 0.285 0.389

- 0.025 0.243 0.313 0.265 0.374

- - 0.014 - 0.200 0.280 0.225 0.348

- - - 0.01 0.189 0.273 0.215 0.341

- - - - 0.006 0.178 0.265 0.204 0.334

0.01 1.9+2.1 0.17 0.03 - - - - 0.005 0.005 0.00857 0.0148 0.01067 0.01952 0.237 0.293 0.254 0.345

0.025 0.216 0.276 0.234 0.330

- 0.014 0.178 0.248 0.200 0.307

- - 0.01 - 0.169 0.241 0.192 0.302

- - - - 0.006 0.160 0.233 0.184 0.296

0.01 1.9+2.1 0.20 0.03 - - - 0.005 0.005 0.00857 0.0148 0.01067 0.01952 0.200 0.306 0.219 0.293

0.025 - - _ 0.184 0.228 0.197 0.282

- - 0.014 - 0.151 0.204 0.170 0.263

- - - 0.01 - 0.143 0.196 0.162 0.257

- - - - 0.006 0.135 0.155 0.154 0.251

Таблица 4

Значения суммарного радиального биения и гамма-процентный ресурс (срок службы)

по каждой категории

Категория печатной машины Т8г. мм ГСк(Н; , МКМ ТСК<н1Н), мкм ТС^КАТ) КТ=ТСК,кат/ТСЯ(Н) 1,, лет (у=99%) Цкаб)

класс точности подшипника

2 4 5 2 4 5 2 4 5 2 4 5

I 0.03 8.57 10.67 15.16 14.8 19.52 29.06 _ _ — _ 8 -- — —

0.25 8.57 10.67 15.16 14.8 19.52 29.06 — — — — 8 - — —

0.014 8.57 10.67 15.16 14.8 19.52 29.06 10.66 1.24 1 — 8 1.92 — —

0.01 8.57 10.67 15.16 14.8 19.52 29.06 11.4 1.33 1.07 — 8 2.64 0.56 —

0.06 8.57 10.67 15.16 14.8 19.52 29.06 11.86 1.38 1.11 — 8 3.04 0.88 —

II 0.03 8.57 10.67 15.16 14.8 19.52 29.06 12.4 1.456 1.16 — 8 3.74 1.28 —

0.25 8.57 10.67 15.16 14.8 19.52 29.06 14.2 65.7 1.33 — 8 5.256 2.64 —

0.014 8.57 10.67 15.16 14.8 19.52 29.06 16.5 1.925 1.546 1.08 8 7.4 4.37 0.72

0.01 8.57 10.67 15.16 14.8 19.52 29.06 17.0 1.98 1.59 1.12 8 7.84 4.72 0.96

0.06 8.57 10.67 15.16 14.8 19.52 29.06 17.3 2.018 1.62 1.14 8 8.14 4.96 1.12

III 0.03 8.57 10.67 15.16 14.8 19.52 29.06 19.9 2.37 1.86 1.31 8 10.96 6.88 2.48

0.25 8.57 10.67 15.16 14.8 15.52 29.06 21.1 2.46 1.977 1.39 8 — 7.81 3.12

0.014 8.57 10.67 15.16 14.8 19.52 29.06 22.7 2.65 2.13 1.497 8 — — 3.97

0.01 8.57 10.67 15.16 14.8 19.52 29.06 23.1 2.95 2.165 1.52 8 — — 4.16

0.06 8.57 10.67 15.16 14.8 19.52 23.3 2.72 2.18 1.53 1:53 8 — 4.24

Основные результаты и выводы

1 .Составлены математические модели работы печатного аппарата (по контактному давлению) позволяющие:

1.1.Оценить допустимые пределы изменения давления печати в зависимости от погрешностей изготовления печатного аппарата (формного, офсетного и печатного цилиндров, подшипниковых узлов) и погрешностей формы и декеля.

1.2.Рассчитать прогиб наиболее нагруженного цилиндра печатного аппарата планетарного типа машины ПОУ 84-231. Расчеты показали, что прогиб наиболее нагруженного образующего цилиндра (офсетный) в 12 раз меньше допуска на разнотолщинность декеля и печатной формы и в 4 раза меньше допуска радиального биения цилиндра, и на изменение давления печати практически не влияет.

1.3.Рассчитать качественную картину распределения давления печати при нелинейном вязко-упругом декеле.

1.4.Предложить таблицы для расчета необходимых допусков деталей печатного аппарата при его проектировании и изготовлении его составных частей. Эти данные могут быть непосредственно использованы в КБ и типографиях.

1.5.Разработать методику классификации офсетных машин по категориям в зависимости от требования к качеству печатной продукции.

1.6.Разработать методику расчета и рассчитать предельно-допустимые износы и гамма-процентный ресурс подшипников качения цилиндров печатного аппарата.

2.Построенные математические модели и предложенные методы их решения позволяют анализировать как систематические, так и случайные погрешности, определяющие качество печати.

3.Сопоставление с экспериментами многих авторов и проведенный анализ полученных результатов позволили нам установить диапазон изменения давления печати для различных видов печати:

АР

1ср

100% <20%

— для высококачественной художес-

твенной продукции;

А Р

ции;

20% <

27% <

ср .

100% <27%, — для книжно-журнальной продук-

А Р

ср .

100% <35%

для газетной и текстовой продук-

ции, обложек, плакатов.

Установленные диапазоны (пределы) должны являться исходными данными для расчета допусков на геометрические параметры элементов печатного аппарата.

4. Подтверждено, что отклонение давления Ар от номинала обусловлено в первую очередь большим допуском на разнотолщинность декеля и печатной формы и большим допуском на величину модуля упругости декеля.

5. Установлено, что при уменьшении допуска на толщину печатной формы с 40 мкм (1Т10) до 10 мкм (1Т7) и допуска на толщину декеля с 30 мкм (1Т9) до 10 мкм отклонение от номинала давления печати снижается на 44,5% в зоне формного и офсетного цилиндров и до 24,5% в зоне офсетного печатного цилиндра.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1.Матар Таан. Дефекты оттисков, обусловленные возможными неисправностями и износом полиграфического оборудования. / —Сб. тез. докл. 35-я научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов. М., МГАП, 1994 —С.36.

2.Матар Таан. Влияние точности изготовления деталей печатно-

го аппарата на колебание давления печати. ВИНИТИ № 1—В96. Москва, 1996.

3.Матар Таан. Возможные пути повышения точности работы печатного аппарата по контактному давлению. / —Сб. тез. докл. 36-я научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов. М., МГАП, 1996—С.35.

4.Матар Таан, Грачев О.Ф. Влияние износа на изменение размеров печатного аппарата, и рекомендации по категорированию печатных машин вследствие износа при эксплуатации. ВИНИТИ № 604-В97, Москва, 1997.

5.Матар Таан. Принципы выбора и назначения конструктивных допусков на функциональные параметры печатного аппарата ротационной печатной машины. ВИНИТИ № 605-В97, Москва, 1997.