Розробка технологічного процесу обрізування дискретно-дотичним способом книжково-журнальних блоків

УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ ДРУКАРСТВА

 

Коломієць Андрій Борисович

 

УДК 686. 12. 056

 

 

05. 05. 01 – машини і процеси поліграфічного виробництва

 

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

 

Львів – 2002

 

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Українській академії друкарства Міністерства освіти і науки України. Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Полюдов Олександр Миколайович Українська академія друкарства професор кафедри поліграфічних машин.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Сеньківський Всеволод Миколайович, Українська академія друкарства завідувач кафедри прикладної математики та комп'ютерних інформаційних систем кандидат технічних наук, старший науковий співробітник Запоточний Василь Йосипович, Український науково-дослідний інститут поліграфічної промисловості ім. Т. Шевченка заступник директора з наукової роботи.

Провідна установа: Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, видавничо-поліграфічний факультет, Міністерство освіти і науки України, м. Київ.

Захист відбудеться 8 липня 2002 р. о 14. 00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д35. 101. 01 в Українській академії друкарства. 79020, м. Львів, вул. Підголоско, 19.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Української академіїї друкарства (м. Львів, вул. Підвальна, 17)

Автореферат розісланий 6 червня 2002 р.

 

Актуальність теми. В умовах сучасного поліграфічного виробництва при обрізуванні книжково-журнальних блоків (КЖБ) з трьох боків та на інших операціях використовуються “вистійні” (тобто, із зупинкою напівфабрикату під час його обрізування) способи. Вони реалізовані в операційних машинах, блокообробних агрегатах і потокових лініях, які не забезпечують потрібної продуктивності, обрізування супроводжується суттєвими технологічними та динамічними навантаженнями. “Вистійні” способи є гальмом на шляху подальшого зростання експлуатаційних швидкостей обладнання.

Безупинні способи обрізування не потребують встановлення додаткових пристроїв, обладнання як правило просте, механізми циклової дії використовуються мінімально або взагалі відсутні. Більшість сучасних розробок із створення високопродуктивного різального обладнання ведеться на основі саме цих способів. На кафедрі поліграфічних машин Української академії друкарства (УАД) була започаткована науково-дослідна робота з метою розробки нового способу обрізування книжково-журнальних блоків, який можна успішно використовувати на згаданих вище операціях.

Розроблений автором технологічний процес безупинного обрізування книжково-журнальних блоків дискретно-дотичним способом створює передумови для підвищення продуктивності названого устаткування, є енергоощадливим і покращує умови праці.

Науково-прикладним завданням даної роботи є розробка, на основі комплексних досліджень, способу дискретно-дотичного обрізування книжково-журнальних блоків плоским ножем, який здійснює плоско-паралельний обертовий рух в площині обрізування.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалася в рамках договору (держбюджетна тема №101-91) Українського поліграфічного інституту (УПІ) ім. Ів. Федорова з Міністерством народної освіти України (1991-93рр.), а також госпдоговору (тема №183-90) з ЛПТО (Ленинградское производственно-техническое объединение) “Печатный Двор” у 1990-93 рр., хоча і не фінансувалася у повному обсязі. В цих роботах автор виконував функції відповідального виконавця. Робота відповідає затвердженій Указом Президента України №58/95 Державній програмі розвитку національного книгодрукування і преси України.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є розробка нового машинного безупинного технологічного процесу для операцій обрізування з трьох боків книжкових і журнальних блоків та зрізування корінцевих фальців при незшивному клейовому скріпленні (НКС) дискретно-дотичним способом, який дозволить досягти високої якості обрізування, зменшити енергоємність приводу та поліпшити умови праці.

Для досягнення вказаної мети в роботі необхідно було вирішити такі задачі: 1) провести аналіз існуючого обладнання та наукових розробок в галузі різання поліграфічної продукції; 2) аналітичним шляхом встановити можливість безупинного обрізування книжково-журнальних блоків ножем, який здійснює плоско-паралельний обертовий рух; 3) визначити вплив кінематичних і геометричних параметрів на показники процесу обрізування; 4) виявити енергосилові параметри процесу обрізування дискретно-дотичним способом, оцінити ступінь їх впливу на споживану потужність, порівняти її із існуючими способами; 5) експериментально дослідити енергосилові параметри процесу обрізування та визначити їх оптимальні співвідношення; 6) дослідити умови обрізування крайніх аркушів блока та розробити пристрій для забезпечення необхідної якості обрізування; 7) дослідити стійкість різального інструмента; 8) розробити конструкцію секції для зрізування корінцевих фальців дискретно-дотичним способом в машинах для НКС.

Таким чином, об'єктом досліджень є процес безупинного обрізування книжково-журнальних блоків дискретно-дотичним способом.

Предметом досліджень є явища, що відбуваються при обрізуванні книжково-журнальних блоків, технологічні, кінематичні та енергосилові параметри процесу обрізування, привід різального інструменту, засоби для забезпечення якісного обрізування книжково-журнальних блоків.

Методи дослідження. Теоретичні та експериментальні дослідження поєднані із використанням математичного комп'ютерного моделювання. Експериментальні дослідження проводились на дослідному стенді на основі тракового транспортера. Вимірювання силових параметрів процесу здійснювались за допомогою тензометрії.

Частина теоретичних результатів отримана за допомогою електронних таблиць Excel 2000 із застосуванням додаткових надбудов, частково – за допомогою програм, створених на TurboPascal. В процесі аналізу отриманих експериментальних даних використовувались також математичний редактор Mathcad 2000 та програма для аналізу графіків Advanced Grapher.

Наукова новизна одержаних результатів:

- вперше теоретично обґрунтовано і експериментально підтверджено можливість використання дискретно-дотичного способу для безупинного обрізування книжково-журнальних блоків;

- визначені оптимальні технологічні режими процесу безупинного обрізування книжково-журнальних блоків ножем, що здійснює плоско-паралельний обертовий рух;

- розроблено метод визначення технологічних зусиль різання, на основі якого проводиться оптимізація параметрів привода різального інструмента.