單張紙膠印機進紙系統(tǒng)設(shè)計的思考
發(fā)布時間：2024-05-18 點擊：113
1 是什么
單張紙膠印機的進紙機構(gòu)是整個機器的關(guān)鍵部件之一，無論從印刷速度，還是從套準精度來考量，其性能優(yōu)劣將決定產(chǎn)品檔次的高低。因為單張紙膠印機需要將一張張不連續(xù)的紙遞進印刷單元，所以進紙系統(tǒng)多采用往復運動機構(gòu)。在速度不斷攀升、套準精度指標不斷提高、噪聲限值不斷降低的要求下，進紙系統(tǒng)設(shè)計制造難度越來越大，被關(guān)注度也越來越高。目前國產(chǎn)膠印機敵不過進口機，在很大程度上就是敗在進紙系統(tǒng)。進口機器以對開機為例，一般速度都開到15000印/h，且噪聲不超過85分貝，給人感覺輕便、無撞擊、機器平穩(wěn)、振動小，而且凸輪滾子壽命長。國產(chǎn)機速度都難以突破時速1萬印，當時速達到1萬印左右時，進紙系統(tǒng)機件沉重接觸聲讓人手心捏著一把汗，全張機的速度當然就更低。
2 為什么
單張紙膠印機進紙系統(tǒng)的噪聲是怎樣產(chǎn)生的呢?這要從機器結(jié)構(gòu)原理說起，單張紙膠印機進紙系統(tǒng)無論國產(chǎn)還是進口的現(xiàn)一般都采用定心下擺加前傳滾筒模式，當紙張在鐵臺處經(jīng)側(cè)規(guī)和前規(guī)定位完畢后，即將由遞紙臂將紙叼住，此時前傳滾筒順時針旋轉(zhuǎn)，主動凸輪逐漸向小向徑運行，擺桿、連桿擺動凸輪在大彈簧推力作用下保證滾球始終貼緊主動凸輪，同時擺動凸輪上開閉牙凸塊高點推動叼牙閉合，咬緊紙張向傳紙滾筒傳送。實踐證明，無論機器開多高速度，只要所有滾子與凸輪表面不脫離、不飛越，就沒有撞擊現(xiàn)象發(fā)生，就沒有超限值噪聲，所以消除進紙部噪聲的課題就是千方百計使?jié)L子貼緊凸輪廓線表面。[next]
3 怎么辦
保證滾子貼緊凸輪廓線表面的措施有以下幾方面：①加大主推彈簧力量。因為只要這個主推彈簧的力量不足以克服滾球閉牙時滾球爬坡阻力，不足以克服擺桿、連桿自身的質(zhì)量，不足以克服系統(tǒng)運動加速度產(chǎn)生力量及擺動凸輪等運動件摩擦力矩，滾球就會脫離凸輪廓線。②調(diào)整改變擺桿。調(diào)整擺動凸輪杠桿比例，使整個系統(tǒng)的杠桿組都呈省力杠桿狀態(tài)，即加長擺桿臂長，縮短擺動凸輪銷孔中心距離，這樣在主動凸輪保證轉(zhuǎn)角不變的情況下，連桿行程加長，擺動凸輪轉(zhuǎn)角加大，而開閉牙角度不變時，開閉牙凸輪升程角加大，凸輪更平緩，即壓力角減少。③所有擺桿、連桿、擺動凸輪都采用輕質(zhì)材料和輕質(zhì)結(jié)構(gòu)，以減少高速運行中的慣性，減少它們對支承軸的正壓力。④各擺動件和回轉(zhuǎn)件的支承均采用滾動軸承支承，這樣可大幅度減少運行摩擦阻力，減少主推彈簧力消耗。⑤凸輪曲線進行優(yōu)化，在升程區(qū)段采用連續(xù)函數(shù)，使加速度和加速度變化量既小又連續(xù)，最大限度減少運動特性的沖擊。⑥減少擺動臂開閉牙張角，只要張角滿足叼紙需要，叼牙張開幅度越小越好。張角小，開閉牙凸輪升程就小，凸輪就更平緩。
4 效果
江蘇昌昇集團研發(fā)的cs102高速對開機是走向世界的高科技新產(chǎn)品，其在進紙系統(tǒng)設(shè)計中經(jīng)過大量反復計算、模擬演示、實踐論證，最終使凸輪曲線得到優(yōu)化，不但加速度連續(xù)，而且加速度的變化也連續(xù)，連桿擺動凸輪采用輕質(zhì)鋁合金，開牙凸輪切割篩孔結(jié)構(gòu)，使整體質(zhì)量減輕，目前該部件質(zhì)量僅有同類型機器的3 / 5，連桿擺桿尺寸系列優(yōu)化調(diào)整，傳動角加大，增力比加大，軸承運動副均采用滾動支承。采取這些措施后，使機器運行速度、運行精度和運行穩(wěn)定性有質(zhì)的飛躍，在印刷速度達到15000印/ h，其噪聲不超過85分貝，和國外進口機沒有什么兩樣，甚至比有些進口機的聲響還圓潤，是真正意義上能與國外機比拚質(zhì)量的機型。
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2 為什么
單張紙膠印機進紙系統(tǒng)的噪聲是怎樣產(chǎn)生的呢?這要從機器結(jié)構(gòu)原理說起，單張紙膠印機進紙系統(tǒng)無論國產(chǎn)還是進口的現(xiàn)一般都采用定心下擺加前傳滾筒模式，當紙張在鐵臺處經(jīng)側(cè)規(guī)和前規(guī)定位完畢后，即將由遞紙臂將紙叼住，此時前傳滾筒順時針旋轉(zhuǎn)，主動凸輪逐漸向小向徑運行，擺桿、連桿擺動凸輪在大彈簧推力作用下保證滾球始終貼緊主動凸輪，同時擺動凸輪上開閉牙凸塊高點推動叼牙閉合，咬緊紙張向傳紙滾筒傳送。實踐證明，無論機器開多高速度，只要所有滾子與凸輪表面不脫離、不飛越，就沒有撞擊現(xiàn)象發(fā)生，就沒有超限值噪聲，所以消除進紙部噪聲的課題就是千方百計使?jié)L子貼緊凸輪廓線表面。[next]
3 怎么辦
保證滾子貼緊凸輪廓線表面的措施有以下幾方面：①加大主推彈簧力量。因為只要這個主推彈簧的力量不足以克服滾球閉牙時滾球爬坡阻力，不足以克服擺桿、連桿自身的質(zhì)量，不足以克服系統(tǒng)運動加速度產(chǎn)生力量及擺動凸輪等運動件摩擦力矩，滾球就會脫離凸輪廓線。②調(diào)整改變擺桿。調(diào)整擺動凸輪杠桿比例，使整個系統(tǒng)的杠桿組都呈省力杠桿狀態(tài)，即加長擺桿臂長，縮短擺動凸輪銷孔中心距離，這樣在主動凸輪保證轉(zhuǎn)角不變的情況下，連桿行程加長，擺動凸輪轉(zhuǎn)角加大，而開閉牙角度不變時，開閉牙凸輪升程角加大，凸輪更平緩，即壓力角減少。③所有擺桿、連桿、擺動凸輪都采用輕質(zhì)材料和輕質(zhì)結(jié)構(gòu)，以減少高速運行中的慣性，減少它們對支承軸的正壓力。④各擺動件和回轉(zhuǎn)件的支承均采用滾動軸承支承，這樣可大幅度減少運行摩擦阻力，減少主推彈簧力消耗。⑤凸輪曲線進行優(yōu)化，在升程區(qū)段采用連續(xù)函數(shù)，使加速度和加速度變化量既小又連續(xù)，最大限度減少運動特性的沖擊。⑥減少擺動臂開閉牙張角，只要張角滿足叼紙需要，叼牙張開幅度越小越好。張角小，開閉牙凸輪升程就小，凸輪就更平緩。
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