单张纸胶印机进纸系统设计的思考

  1 是什么

  单张纸胶印机的进纸机构是整个机器的关键部件之一,无论从印刷速度,还是从套准精度来考量,其性能优劣将决定产品档次的高低。因为单张纸胶印机需要将一张张不连续的纸递进印刷单元,所以进纸系统多采用往复运动机构。在速度不断攀升、套准精度指标不断提高、噪声限值不断降低的要求下,进纸系统设计制造难度越来越大,被关注度也越来越高。目前国产胶印机敌不过进口机,在很大程度上就是败在进纸系统。进口机器以对开机为例,一般速度都开到15000印/h,且噪声不超过85分贝,给人感觉轻便、无撞击、机器平稳、振动小,而且凸轮滚子寿命长。国产机速度都难以突破时速1万印,当时速达到1万印左右时,进纸系统机件沉重接触声让人手心捏着一把汗,全张机的速度当然就更低。

  2 为什么

  单张纸胶印机进纸系统的噪声是怎样产生的呢?这要从机器结构原理说起,单张纸胶印机进纸系统无论国产还是进口的现一般都采用定心下摆加前传滚筒模式,当纸张在铁台处经侧规和前规定位完毕后,即将由递纸臂将纸叼住,此时前传滚筒顺时针旋转,主动凸轮逐渐向小向径运行,摆杆、连杆摆动凸轮在大弹簧推力作用下保证滚球始终贴紧主动凸轮,同时摆动凸轮上开闭牙凸块高点推动叼牙闭合,咬紧纸张向传纸滚筒传送。实践证明,无论机器开多高速度,只要所有滚子与凸轮表面不脱离、不飞越,就没有撞击现象发生,就没有超限值噪声,所以消除进纸部噪声的课题就是千方百计使滚子贴紧凸轮廓线表面。[next]

  3 怎么办

  保证滚子贴紧凸轮廓线表面的措施有以下几方面:①加大主推弹簧力量。因为只要这个主推弹簧的力量不足以克服滚球闭牙时滚球爬坡阻力,不足以克服摆杆、连杆自身的质量,不足以克服系统运动加速度产生力量及摆动凸轮等运动件摩擦力矩,滚球就会脱离凸轮廓线。②调整改变摆杆。调整摆动凸轮杠杆比例,使整个系统的杠杆组都呈省力杠杆状态,即加长摆杆臂长,缩短摆动凸轮销孔中心距离,这样在主动凸轮保证转角不变的情况下,连杆行程加长,摆动凸轮转角加大,而开闭牙角度不变时,开闭牙凸轮升程角加大,凸轮更平缓,即压力角减少。③所有摆杆、连杆、摆动凸轮都采用轻质材料和轻质结构,以减少高速运行中的惯性,减少它们对支承轴的正压力。④各摆动件和回转件的支承均采用滚动轴承支承,这样可大幅度减少运行摩擦阻力,减少主推弹簧力消耗。⑤凸轮曲线进行优化,在升程区段采用连续函数,使加速度和加速度变化量既小又连续,最大限度减少运动特性的冲击。⑥减少摆动臂开闭牙张角,只要张角满足叼纸需要,叼牙张开幅度越小越好。张角小,开闭牙凸轮升程就小,凸轮就更平缓。

  4 效果

  江苏昌昇集团研发的CS102高速对开机是走向世界的高科技新产品,其在进纸系统设计中经过大量反复计算、模拟演示、实践论证,最终使凸轮曲线得到优化,不但加速度连续,而且加速度的变化也连续,连杆摆动凸轮采用轻质铝合金,开牙凸轮切割筛孔结构,使整体质量减轻,目前该部件质量仅有同类型机器的3 / 5,连杆摆杆尺寸系列优化调整,传动角加大,增力比加大,轴承运动副均采用滚动支承。采取这些措施后,使机器运行速度、运行精度和运行稳定性有质的飞跃,在印刷速度达到15000印/ h,其噪声不超过85分贝,和国外进口机没有什么两样,甚至比有些进口机的声响还圆润,是真正意义上能与国外机比拚质量的机型。

[时间:2011-02-17  作者:钱进  来源:印刷世界]

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