Контрольная работа по "Послепечатному оборудованию"

Рис.1. Схема крышкоделательной машины: 1 — рулон ткани; 2 — клеевой валик; 3 — сторонки.

3. Описать технологические  схемы машин для бесшвейного скрепления

Технологическая схема  работы машины бесшвейного скрепления

 

Технологическая схема  работы машины бесшвейного скрепления со срезкой корешковых фальцев показана на схеме. В позиции I комплект тетрадей подается автоматически или вручную в раскрытый зажим транспортного устройства (ТУ), которое перемещает его (без зажима) в позицию II, где комплект проходит базирование по двум сторонам — сталкивается по корешку и головке с помощью выравнивающего устройства (ВУ). Затем комплект тетрадей фиксируется в зажимах ТУ. Все эти и последующие операции обычно выполняются без остановки, на ходу.

Проходя цепочку технологических  операций, комплект в позиции III обрабатывается резальным инструментом, который срезает фальцы и превращает комплект тетрадей фактически в стопу листов. Далее поверхность среза (позиция IV) торшонируется, т.е. обрабатывается специальными дисковыми инструментами для придания ей определенной шероховатости, происходит разрыхление волокон бумаги для создания более прочного клеевого соединения. Далее поверхность тщательно очищается от пыли. На подготовленную таким образом поверхность блока с помощью валиков (позиция V) наносится слой клея. Затем технологический процесс может идти по двум схемам в зависимости от вида продукции, которая обрабатывается. Если на машине изготовляются книги в мягкой обложке, то от стопы с помощью присосов отделяется мягкая обложка (МО), которая подводится к корешку (позиция Via), совмещается и приклеивается к нему. Если изготовляются книги в твердом переплете, то к корешковой части блока (позиция V76) приклеивается лента окантовочного материала (ОМ). В следующей позиции осуществляется обжим этих элементов в зоне корешка с трех сторон (позиция Vila, VII6) для плотного прилегания и прочного скрепления с блоком. В позиции VIII происходит сушка корешка (если применяется холодный клей на основе ПВАД) или охлаждение блока (если использован термоклей). В позиции IX зажимы транспортного устройства раскрываются, освобождая блок, и он поступает на дальнейшую обработку.

Представленная здесь технологическая схема обработки блоков является традиционной, однако в реальных машинах могут быть другие варианты расположения отдельных секций, в особенности это касается сушки и охлаждения корешка.

 

 

4. Усилия прижима в одноножевых бумагорезальных машинах для различных систем. Перечислить факторы, влияющие на необходимость увеличения или снижения усилия прижима.

Механизм прижима предназначен для зажима, фиксирования стопы и  отдельных листов в период резки. Второй его функцией является уплотнение, сжатие стопы, чтобы в процесс резки под листами создать достаточно плотное основание, которое будет плотно препятствовать чрезмерному прогибу листов под лезвием ножа, предотвратит вытягивание листов из-под балки прижима. Балка прижима является основным исполнительным звеном механизма: она должна зажать стопу до начала резки, удерживать в таком положении до полного разделения листов и освободить ее вслед за подъемом ножа выше уровня стопы. Поэтому характер взаимодействия этих механизмов такой, что прижим при опускании на стопу всегда опережает нож, а после резки при подъеме – отстает от него. Балка прижима также выполняет функцию указателя линии реза, поскольку расстояние между передней кромкой балки прижима и плоскостью ножа составляет 0.3мм.

Величина необходимого давления прижима зависит от многих факторов. Однако нужно стремиться к тому, чтобы прогиб листов в стопе был минимальным и, как результат, получить высокую точность размеров отрезаемых листов.

Эффективная работа механизма  прижима возможна лишь при учете особенностей поведения стопы бумаги под действием значительных сжимающих нагрузок.

Существует два вида прижима: жесткий и упругий. В  жестком прижиме верхняя давящая  поверхность прижима после предварительного сжатия стопы остается неподвижной. Жестким прижимом, например, является обычный винтовой пресс. Однако бумага, имея упругопластические характеристики, при разрезке стопы ножом прогибается под его режущей кромкой и сжимается, из-за чего давление балки прижима на стопу будет ослаблено. Если предварительное усилие сжатия было недостаточным, возможно вытягивание листов из-под балки прижима. Во избежание этого в жестких прижимах создают изначально повышенное давление прижима.

Жесткий прижим сейчас применяется  очень ограниченно и только в  малоформатных резальных машинах, например, «Идеал» (Германия).

Упругий прижим получил  свое название из-за наличия в составе  механизма упругого элемента. При  действии балки прижима на стопу  ее давление передается на верхние  листы точно по площади контакта. По мере удаления от нижней поверхности балки прижима ширина, на которую распространяется давление прижима, постепенно увеличивается, достигая максимума у нижних листов. Одновременно удельное давление будет меньше.

За время с момента  зажима стопы до врезания ножа давление в стопе за счет выдавливания воздуха между листами будет снижаться. Это вызовет значительный прогиб листов под кромкой ножа и их отход от нижней поверхности балки прижима по условной дуге. При этом длина дуги будет больше отрезка, а значит, возникнет разница в длинах верхних и нижних листов.

Эта деформация будет  тем больше, чем больше вертикальная составляющая резания и чем меньше спрессованность стопы. В отдельных  случаях возможно вытягивание листов из-под балки прижима. При наличии  упругого прижима при сжатии стопы и ее деформировании лезвием ножа балка прижима будет опускаться вместе со стопой, не уменьшая величины давления. Благодаря этому упругий прижим является сейчас общепринятой системой для всех резальных машин.

Следует также учитывать, что из-за наличия воздушной прослойки между листами и шероховатости на их поверхности действующее усилие прижима будет передаваться от верхних листов нижележащим не мгновенно, а течение какого-то периода, т.е давление прижима будет перемещаться сверху вниз в виде волны, достигая нижних листов через определенный промежуток времени.

Рис1. схема  взаимодействия прижима и стопы  в процессе резки

 

Если производить резку  сразу же после приложения усилия прижима, возможен случай, когда кромка ножа достигнет нижних листов прежде, чем они получат достаточное уплотнение, а значит, возможны значительные прогибы листов. Понятно, что время распространения давления будет определяться состоянием поверхности бумаги и ее плотностью. Для плотных, гладких бумаг этот промежуток будет минимальным, для объемных, пористых бумаг с шероховатой поверхностью – максимальным. Поэтому при резке таких бумаг желателен более длительный период прессования стопы.  Ведущие фирмы-изготовители ОРМ учитываю это и создают возможность выбора вариантов интервала времени между опусканием прижима и резкой, чтобы обеспечить высокую точность продукции независимо от ее особенностей. 

Технологически необходимое  давление прижима Q зависит от многих факторов:

• Силы резания
• Высоты стопы
• Плотности материала в стопе
• Требований к точности резки

По мере увеличения Q уменьшается величина местных деформаций листов под ножом, повышается точность резки.  При этом следует исходить из конечной цели – прессование должно уменьшить прогиб листов в стопе, тем самым повысить точность резки, поэтому давление прижима должно возрастать при увеличении возникающего усилия резания, увеличении высоты стопы и т.д.

Однако увеличивать  силу прижима целесообразно только до определенных границ, поскольку  чрезмерное давление приводит к увеличению усилия резания, возможно возникновение остаточных деформаций от гребенчатой формы балки прижима на верхних листах. Слишком большое уплотнение материала вызывает повышенный износ ножа, возможно растрескивание листов, отмарывание оттисков. На практике отмечаются случаи отклонения траектории кромки ножа от вертикали в сторону отрезаемой части стопы.

 

5. Расчет производительности  фальцмашин. Указать, какие факторы  влияют на производительность  ножевых и кассетных фальцмашин.

Ритм работы фальцевальных  машин зависит от их типа: для кассетных – непрерывный, для комбинированных – циклический, с синхронизацией операций подачи, базирования и ножевой фальцовки. Поэтому производительность этих машин будет различной.

Часовая производительность кассетной машины будет зависеть от формата листов и скорости их фальцовки:

П₁= (тетр.\ч),

Где v – скорость фальцевания, м/мин; m – количество тетрадей из одного листа; Q – коэффициент эффективного использования рабочего времени, который выражает отношение времени работы машины к календарному времени; А – длина листа, м; ∆А – величина интервала между листами на первом транспортере ϐ – коэффициент выхода качественной продукции.

Для комбинированных фальцмашин П₂= 60nmQϐ (тетр.\ч),

Где n – скорость работы машины, цикл/мин.

Наряду с непрерывным  рабочим процессом и высокой вариабельностью кассетных фальцаппаратов особо следует выделить некоторые их важные факторы:

• высокая производительность;

• незначительные допуски  при фальцовке;

• простая конструкция.

Однако кассетные фальцаппараты чувствительно реагируют на:

• слишком лёгкую бумагу (< 40 г/м2) и слишком плотную бумагу (> 120 г/м2);

• высокий электростатический заряд печатной бумаги.

Для ножевых фальцаппаратов следует выделить следующие факторы:

• нечувствительность к экстремальным сортам бумаги;

• минимальные допуски  при фальцовке.

По сравнению с кассетными фальцевальными машинами этот принцип имеет более дорогостоящее конструкционное построение и недостаточную вариабельность фальцовки.

В кассетной фальцевальной машине с четырьмя фальцаппаратами могут работать до 18 фальцевальных секций. Не существует таких заданий, при которых могли бы использоваться сразу все фальцевальные секции. Обычно количество сгибов на каждый сфальцованный лист составляет от одного до шести.

Благодаря возможности переналадки фальцаппаратов с одновременным включением или отключением любого количества фальцевальных секций существует большое количество вариантов сфальцованных листов, что даёт возможность наряду со стандартными схемами фальцовки планировать и выполнять разнообразные виды специальной фальцовки. В этом многообразии заключается доминирующее преимущество кассетных фальцевальных машин.

Комбинированные фальцевальные машины отличаются целым рядом факторов:

• для них требуется  меньшая площадь, и они дешевле кассетных фальцевальных машин;

• бумага с экстремальными свойствами (например, тонкая и толстая бумага) может более надёжно фальцеваться, чем на кассетных фальцевальных машинах;

• машины быстро переналаживаются для выполнения следующего заказа.

 

Список источников:

1. Ананьена Е.В., Коцарь  Ю.Н., Мордвин Б.М. «Машины брошюровочно-переплетного  производства» 2 часть, Москва, 1975г.

2. Д.В.Воробьев, А.И.Дубасов,  Ю.М.Лебедев «Технология брошюровочно-переплетных  процессов»: М. Изд. «Книга», 1989. 

3. Белозеркий Л.К. «Брошюровочно-переплетные  машины», 2 часть, Москва, 1971г.