高速单张纸胶印机滚筒平衡的设计计算.pdf

高速单张纸胶印机滚筒平衡的设计计算 赵庆海 西安理工大学 陕西 西安 摘要 从分析单张纸胶印机的印刷滚筒在高速运转下产生的动不平衡现象出发 研究了滚 筒在不平衡力作用下的振动 写出了滚筒及支承的运动方程 为高速单张纸胶印机印刷滚筒的动平 衡提供一套较完整的算法 关键词 胶印机 印刷滚筒 动平衡 中图分类号 3 01 23 A 132 6 B2B67 C6 138 D19 9 6 232 818 E 32F1 13 C2 23 6 6 7G3313 GB 13E67 89GE16E 9 6 51C7291 3 6 13E67 2G86E C 9 6 13 C2 23 6E 6 13E67 23E C62713 8 F 91 3 6HG291 38 B7 51E6E 2 8G19 FB272 9156 B67F 6 E 32F1 C2 23 6 B7 C 6F 6 1 8B66E 8 669 72B 1 B7688 13E67 0 2 I19 72B 1 J7688 13E67 K 32F1 C2 23 6 单张纸胶印机的印刷滚筒中有空档并安装有附 属部件 滚筒在旋转中由于质量分布不均而造成的 不平衡 必然会产生惯性力 这种惯性力若不能得 到有效的消除 将引起机构的速度突变 产生振动冲 击 严重影响印刷质量 而滚筒轴承也由于受到附 加动载荷的作用 降低使用寿命 为此 对单张纸胶 印机的滚筒部件必须进行平衡 特别是对高速胶印 机的印刷滚筒 进行动平衡尤为重要 我国的印刷 机械制造业在近几年中取得了长足的进步 但在印 刷速度方面与国外先进产品相比较仍存在相当大的 差距 其中 印刷滚筒的动平衡特性差是一个重要 原因 因此 随着用户对印刷速度要求的越来越高 研究滚筒的动平衡特性是必须的 在此首先将单张纸胶印机的印刷滚筒模型化 然后对其进行动力学分析 进而写出滚筒在不平衡 力作用下产生振动的微分方程 再深入的描述了其 带给支承的影响 最后介绍了用双面平衡法平衡滚 筒的过程 并给出了柔性平衡机的基本工作原理 滚筒模型的建立 作为单张纸胶印机最重要的部件之一 印刷滚 筒在装配完成以后 结构将十分复杂 因而在研究过 程中有必要对其进行简化 从整体上说 单张纸胶 印机的印刷滚筒是以两侧墙板通过滑动轴承来支承 的 我们可以把墙板和滑动轴承联系起来 一同看 作是一对具有弹性的支承 其等效刚度为 同 时 假设滚筒转速为 在运转速度范围内 其挠形 变形可以忽略不计 又因为在实际中我们更加关心 垂直于水平面方向上滚筒的运动 所以在动力学分 析中 仅考虑滚筒在此方向上所做的平面运动 而忽 略其它方向的因素 通过以上假设 系统简化后的 模型就是一个刚性转子在弹性支承上的二自由度线 形振动系统 如图 所示 收稿日期 作者简介 赵庆海 L 男 河北秦皇岛人 西安理工大学印刷包装工程学院工程师 现从事教学工作 赵庆海高速单张纸胶印机滚筒平衡的设计计算 动力学分析与计算 如图 所示 滚筒质量为 在滚筒两端面 上分别有一个等效不平衡量 需要指 出的是 这两个等效不平衡量也是对滚筒模型化的 图 单张纸胶印机印刷滚筒动力学模型 结果 事实上 单张纸胶印机的滚筒是沿长度方向 连续分布着不平衡量的转子 前人研究表明 为了使 这种转子达到平衡 在两个面内进行质量平衡就足 够了 而且一般来说这样做也是必须的 首先分析滚筒以角速度 旋转时 不平衡量 引起滚筒的振动 从图 可以看出 两个不平 衡量 产生的离心力分别为 897 9 师汉民 机械振动系统 5 南京 华中理工大学出版 社 88 9 黄永强等 机械振动理论 5 北京 机械工业出版社 88 8 王淑华 许鑫 印刷机结构与设计 5 北京 印刷工业 出版社 88 征订启事 欢迎订阅 中国包装报 中国包装报 是全国包装行业唯一的国内外公开发行的行业报 是为包装原材料 包装制品 包装印刷 包装机械等生产 企业和包装科研 包装教育等单位传播信息的重要媒介 主要是宣传国家有关包装行业的政策和法规 报道我国包装行业的 成就和发展方向 介绍包装企业在深化改革 加强管理 技术进步等方面的成功经验 推广包装新产品 新材料 新设备 新工 艺 报道包装原材料的价格的市场供求信息 为各行各业的各类产品提供科学的改进包装的方法和经验 中包包装报 每周 出版 期 周一为 印刷周刊 对开 9 版彩报 周二 三 四 五为对开 版 周五为 纸品周刊 国内统一刊号 6 A 12AABC1BDECF GC 9 包装工程 H JK 4K J LCA C 高速单张纸胶印机滚筒平衡的设计计算高速单张纸胶印机滚筒平衡的设计计算 作者 赵庆海 作者单位 西安理工大学 陕西 西安 710048 刊名 包装工程 英文刊名 PACKAGING ENGINEERING 年 卷 期 2002 23 5 被引用次数 2次 参考文献 9条 参考文献 9条 1 H Pfutzner R Markert 陈朝达 机械振动学与机器动力学 1991 2 哈拖 施奈德 廖日月 平衡技术理论与实践 1981 3 R 伽西 H 菲次耐 转子动力学导论 1986 4 三轮修三 下村玄 朱晓农 旋转机械的平衡 1992 5 唐锡宽 金得闻 机械动力学 1983 6 王鸿恩 机械动力学 1989 7 师汉民 机械振动系统 1992 8 黄永强 机械振动理论 1996 9 王淑华 许鑫 印刷机结构与设计 1994 相似文献 10条 相似文献 10条 1 期刊论文 冯载荣 陈凯 成刚虎 Feng Zairong Chen Kai Cheng Ganghu 胶印机印刷滚筒结构的有限元优化分析 印刷杂志2009 7 印刷滚筒是胶印机核心部件之一 在很大程度上直接影响着印刷机的性能 也是保证印刷产品综合质量的关键部件 2 期刊论文 杨庆峰 印刷滚筒的修复方法 印刷技术2000 8 应 印刷技术 之邀 在此介绍几种胶印机印刷滚筒的修复方法 胶印机的版滚筒及胶皮滚筒是印刷机最重要的零件之一 可称为印刷机的心脏 它直接关系到印品质量 所以其表面不允许有任何微小的伤痕 3 期刊论文 刘琳琳 成刚虎 刘国栋 LIU Lin lin CHENG Gang hu LIU Guo dong 基于变截面梁积分的印刷滚筒挠曲 计算 轻工机械2007 25 6 以J2108型胶印机压印滚筒为研究对象 将滚筒挠曲变形作为变截面简支梁问题来研究 考虑重力载荷影响 通过积分法得到滚筒在印刷压力和重力载荷 作用下的挠曲变形方程和曲线 应用MATLAB7 0平台上编写了印刷滚筒挠曲变形计算程序 为滚筒结构的合理设计提供了依据 4 期刊论文 齐福斌 卷筒纸胶印机技术讲座第五讲印刷装置 印刷世界2006 6 接上期 3 B B型机印刷滚筒的排列 B B型机滚筒排列的典型结构为四滚筒型 即由两个印版滚筒和两个胶皮滚筒组成 最早的卷筒纸胶印机的两个胶皮滚筒中心线在同一垂直平面内 如图5 19所示 这种排列方法由于胶皮滚筒中心在同一垂直平面内 纸带通过两个胶皮滚筒时为线接触 纸带易飘动 走纸张力不稳 为了解决走纸不稳的问题 在机 组之间增加了张紧辊 这样使机器结构复杂 操纵不便 多色印刷时 张紧辊可能造成蹭脏 5 期刊论文 齐福斌 Qi Fubin 卷筒纸胶印机技术讲座第五讲印刷装置 印刷世界2006 12 接上期 7 印刷滚筒的精度及调整要求 1 印刷滚筒各部分名称 一个印刷滚筒无论是印版滚筒还是胶皮滚筒 其典型结构及各部位相应几何关系如图5 49所示 6 期刊论文 钱进 胶印机滚筒支承方式的改进 印刷世界2008 2 胶印机的性能优劣对印刷工业的影响起着举足轻重作用 胶印机的核心部件就是印刷滚筒 在中低速印刷时代 印刷滚筒两支承多采用滑动轴承 因为滑 动轴承支承长径比大 低副接触 受吸震动 传动平稳 对消除印刷墨杠 水杠有利 7 期刊论文 詹磊 杨新艳 吴敏 基于有限差分法的印刷滚筒挠度计算 广西轻工业2008 24 10 以单张纸胶印机橡皮滚筒为研究对象 将其简化为变截面简支梁模型 利用有限差分法和Matlab对其在印刷压力作用下的挠曲变形情况进行编程计算 得 到相应的挠变曲线 为印刷滚筒的挠度计算和合理设计提供了思路 8 期刊论文 唐万有 王文凤 TANG Wan you WANG Wen feng 对胶印机刚性滚筒与弹性滚筒间压力的研究 轻工机械 2007 25 1 对刚性滚筒与弹性滚筒间的压力进行了研究 以胶印机印刷滚筒为例 从油墨附着和印刷机精度的角度分析确定了印刷滚筒包衬的压缩变形量和滚筒挠 度的计算方法 然后通过压缩变形量计算横截面上的最大印刷压力 任意点印刷压力和总印刷压力 以便在印刷设计和使用中控制最佳参数 9 期刊论文 赵国松 北人轮转胶印机墙板孔修复 印刷技术2008 15 轮转机印刷滚筒和水墨辊靠机器两侧机体 承重墙板 支撑高速运转 加工和装配时 墙板孔的定位精度和行位公差要求十分严格 它直接关系到印刷滚筒 和水墨机构的运转精度 这在很大程度上反映出制造厂的装配水平和精度保证能力 由于机器墙板孔磨损而影响印品质量的问题经常发生 因此 应认真分析 墙板孔磨损的原因 找出科学的解决办法 10 期刊论文 齐福斌 卷筒纸胶印机技术讲座第五讲印刷装置 印刷世界2006 4 接上期 印刷装置是卷筒纸胶印机