Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
doc

Контрольная «Послепечатное оборудование» по Печатному и послепечатному оборудованию (Орлова Е. Ю.)

Вариант №7

Вопрос 1 Подборочные машины. Назначение, классификация. Технологические схемы построения подборочных машин, требования к машинам и подбираемым комплектам. Эффективность использования подборочных машин.

Подборочные машины предназначены для комплектовки книжных блоков из тетрадей в последовательности, которая определяется нумерацией страниц методом наложения их одна на другую. Могут подбираться также комплекты открыток, репродукций, плакатов и других листовых изданий.

Подборочные машины могут использоваться как операционные (т.е. автономные единицы оборудования), так и в агрегатированном виде как составная часть в агрегатах или поточных линиях. Как операционные они используются в основном в небольших и средних типографиях, для которых характерно большое разнообразие видов продукции при малых тиражах. Подборочные машины обычно агрегатируются с оборудованием для скрепления блоков: машинами для клеевого бесшвейного скрепления (МБС) или шитья проволокой втачку. При использовании МБС скомплектованные подборкой блоки с помощью передающего устройства непрерывном потоком поступают в транспортирующие устройства этого оборудования для дальнейшей обработки.

При варианте агрегатирования с проволокошвейной секцией для скрепления блоков втачку образуется подборочно-швейная машина. Такой способ агрегатирования не является распространенным, поскольку требует выполнения дополнительной операции и сейчас применяется редко. В зависимости от типа применения (операционные или агрегатированные) подборочные машины имеют некоторые отличия в конструкции. АВ операционных машинах имеется приемка, скорость работы их небольшая; агрегатированные подборочные машины приемки не имеют и передают подобранные комплекты тетрадей непосредственно на следующую операцию передающем транспортирующим устройством. При эксплуатации подборочных машин к ним предъявляются следующие требования. Они должны обеспечивать:

1. точную и правильную комплектовку блоков из тетрадей, не допуская их пропусков, одновременного вывода двух одинаковых тетрадей или тетрадей других изданий;

2. автоматическую остановку машины при выводе других тетрадей или при неподаче тетрадей;

3. выравнивание тетрадей по корешковому фальцу и головке;

4. поштучный вывод блоков (в операционных машинах);

5. надежность в работе, удобство обслуживания при загрузке тетрадей в магазины;

6. надлежащую охрану труда обслуживающего персонала.

Кроме машин для комплектовки тетрадей применяются также подборочные машины офисного назначения, комплектующие издания из отдельных листов. Такие машины для экономии площади строятся по вертикальной схеме, т. е магазины (их называют лотками) сравнительно малой емкости располагаются друг над другом по 8-12 штук в виде «башен». Несколько башен могут быть соединено в одну линию, что позволяет увеличить объем подбираемых изделий до 48 и даже 60 листов.

Абсолютное большинство современных подборочных машин строится по линейному принципу (рис.1). Машина состоит из ряда магазинов 2, в которые закладываются тетради в виде вертикальных стоп 1 в порядке их последовательности в блоке. В каждый магазин кладут тетради определенного размера, корешком к передней стенке, расположенной над подборочным транспортером. В магазин возле приемного устройства кладут стопу первых тетрадей. В следующий стопу №2 и т.д., в крайний слева – последнюю тетрадь блока.

Рис.1 Технологическая схема подборочной машины.

а) подборочная машина линейного принципа; б) транспортер с горизонтальным расположением тетрадей; в) транспортер с вертикально-наклонным расположением тетрадей

Тетради выводятся из магазинов с помощью листовыводного устройства и укладываются на неподвижные пластины3. Подборочный транспортер 4, двигаясь вдоль магазинов, упорами 5 сдвигает тетрадь n на неподвижный настил 6 машины и ведет ее к следующей позиции. Там упор снимает с пластины следующую тетрадь, и она ложиться поверх первой. Комплектовка заканчивается, когда на подобранную стопу ложится последняя тетрадь, выведенная из магазина 1.

Особенность подборочных машин является большое количество одинаковых исполнительных механизмов – самонакладов тетрадей, что необходимо для комплектовки блоков как можно большего объема. Но вместе с тем выход из строя хотя бы одного самонаклада влечет за собой остановку всей машины.

Проанализировав эффективность работы подборочных машин, можно определить производительность подборочной машины (в час):

, где N =60z –количество циклов, сделанное машиной в час; z- скорость работы машины (цикл/мин); коэффициент эффективности использования рабочего времени, =∑tp/∑tk , где ∑tp- суммарное время работы машины; ∑tk - календарное время.

Вопрос 2

Листовые крышкоделательные машины. Принципиально технологические схемы, их описание. Технологические возможности машин.

Крышкоделательные машины можно классифицировать по различным параметрам, важнейшими из которых являются направление технологического процесса обработки полуфабрикатов переплетных крышек после совмещения всех элементов, скорость работы, характер движения полуфабриката. Проведенный анализ многих схем построения крышкоделательных машин показывает, что их можно свести к трем видам (по направлению технологического процесса изготовления переплетных крышек): машины с вертикальным, горизонтальным и комбинированным (вертикально-горизонтальным) ходом технологического процесса.

Крышкоделательная машина вертикального построения

Структурная схема такой машины представлена на рисунке 2,а принципиально технологическая схема на рисунке 3.

Рис. 2. Структурные схемы крышкоделательных машин:

а) с вертикальным;

б) с горизонтальным;

в) с комбинированным ходом технологического процесса.

КС картонные сторонки, ПМ – покровной материал, О - отстав, КА - клеевой аппарат, К - каландрирующее устройство, С-устройство совмещения, П. - приемное устройство, З1-устройство загибки верхнего и нижнего краев покровного материала, З2-устройство загибки боковых краев.

Предварительно подготовленные для данного формата картонные заготовки закладываются в виде двух стоп 10 в магазин 18. Стопы подаются ленточным транспортером 11. Снизу под самонакладом картонных сторонок расположена бобина для гибкого отстава 16. Заготовки покровного материала 1 укладываются в виде стопы в магазин, который размещается на подъемном столике 2. Расположенные сверху заготовки раздуваются сжатым воздухом, поступающим от раздувов 19, находящихся рядом с передними кромками заготовок.

Рис. 3. Принципиальная технологическая схема крышкоделательной машины вертикального построения.

Сверху на стопу опускается качающая планку с присосами 4, отделяет верхнюю заготовку и передает ее в клапаны 8 клеевого цилиндра 5. По мере использования заготовок столик2 с магазином постепенно поднимается с помощью ходового винта 3, чтобы верхний уровень стопы оставался постоянным.

При вращении цилиндра 5 накатным валиком 7 на заготовку наносится сплошной слой клея. Устройство для циркуляции клея следит за поддержанием необходимой консистенции клея в клеевой ванне 6.Цилиндр 5 совершает периодическое вращение с остановкой, во время которой передняя кромка заготовки поднимается, ее захватывают держатели 9 на специальной планке, которая переносит заготовки и точно укладывает на сборочный стол. Одновременно с отделением заготовки из магазинов 18 упорами 12 выталкиваются на промежуточный стол 20 две картонные сторонки. Снизу бобины 16 парой тянущих роликов 17 разматывается лента отстава 21 на длину, соответствующую высоте переплетной крышки. Нож 15 отрезает, отстав, который располагается между двумя картонными сторонками. Вакуумная головка вместе со сборочным столом опускается вниз в три этапа. Сначала при опускании между форматными планками 22 поднимаются верхние и нижние края покровного материала, а затем сдвигаются планками 23, перемещаются навстречу, они прижимаются к картонным сторонкам. При втором опускании планок поднимаются вверх и загибаются боковые края покровного материала. При третьем опускании вакуумная головка освобождает переплетную крышку, и она передается в каландрирующую секцию с реверсивной кареткой 25. Хорошо обжатые пере5плетные крышки выводятся каскадом или в виде подсчитанных стоп на полотно приемного транспортера 29.

Крышкоделательная машина горизонтального построения

Крышкоделательная машина горизонтального построения выполняет все операции без остановок во время транспортировки, поэтому имеет высокую производительность. Картонные сторонки (рис.4) укладываются на подающий транспортер 1 в виде наклонной непрерывной стопы, из которой они постепенно поступают в накопительный магазин 6. В качестве гибкого отстава применяется лента бумаги 3, которая разматывается с бобин 4 и валиком направляется в зону резального устройства, где ножом 30 отрезается заготовка определенной длины. Нижние сторонки выталкиваются упорами 5 реверсивной каретки в устройство совмещения, состоящего из цилиндра 20 и прижимного валика 7. Покровной материал 9 транспортируется в позицию подачи в виде стоп ленточным транспортером 10, который находится под устройством подачи картонных сторонок.

Рис. 4. Принципиальная технологическая схема крышкоделательной машины горизонтального построения.

Заготовки материала отделяются сверху присосами 11 с помощью боковых раздувателей и подаются в тянущие валики 12. Ленточный транспортер 13 доводит материал до поперечного упора 14, затем он выравнивается по боковым упорам. Подача материала осуществляется синхронно с вращением цилиндра 20 с помощью пары валиков 15 и направляющей 16, которая направляет материал к вакуумному цилиндру 17. Синхронно с подачей покровного материала в устройство совмещения 7-20 подаются картонные сторонки и отстав для склеивания всех частей переплетной крышки без морщин и пузырей. Загибка краев покровного материала переплетной крышки 8 осуществляется во время транспортировки цепным транспортером 22. Каландрирование переплетной крышки выполняется в два этапа. Сначала ролики 26 прижимают, отстав, а затем переплетная крышка проходит между стальным и обрезиненными валиками 27. На выводе автоматически формируется стопа с определенным количеством переплетных крышек 29 на транспортере 28, после чего он сдвигается вперед для формирования следующей стопы. Из транспортера 28 стопы готовых переплетных крышек подаются на роликовый транспортер.

Крышкоделательная машина комбинированного построения

В такой машине ход технологического процесса вертикально-горизонтальный, т.е. загибка верхних и нижних краев переплетной крышки выполняется при движении сверху вниз, а загибка продольных краев при горизонтальном движении.

Рис. 5. Принципиальная технологическая схема крышкоделательной машины комбинированного построения.

Картонные сторонки 15 укладываются на ленточный транспортер 16 наклонно, опираясь на длинную грань. При подходе к магазину сторонки постепенно веерообразно переходят из наклонного положения в горизонтальное. Конструктивно магазин 17 выполнен небольшой высоты. Нижние сторонки легко выводятся подвижными толкателями 18, закрепленными на транспортере 19. Транспортер картонных сторонок 16 имеет свой индивидуальный привод. При изменении формата картонных сторонок транспортер 16 меняет свое положение относительно передней стенки магазина 17.

Дном магазина служит зубчатый ременной транспортер 19, который совершает реверсивное движение и несет на себе две пары упоров 18а и 18б. С помощью упоров 18а из магазина выталкиваются две картонные сторонки и перемещаются к упору. В этой позиции между картонными сторонками тянущие валики 22 подают ленту гибкого отстава заданной длины 21, которая разматывается с бобины 20. Картонные сторонки и полоска отстава, выровненные по внешнему контуру, подаются второй парой упоров 18б, состоящего из цилиндра 11 и прижимного валика 14. Покровной материал 1 закладывают в магазин 2, дном которого служит ленточный транспортер 3, совершающий реверсивное смещение.

Тянущие валики 5 передают заготовку в выравнивающие устройство 6, где происходит ее автоматическое выравнивание по передней 8 и боковым кромкам. Цилиндр 11 и клеевой аппарат 13-12 образуют одну сборочную единицу. Синхронно с движением покровного материала в зону совмещения цилиндра 11 подаются картонные сторонки и полоска отстава. На выходе из контактной зоны полуфабрикат переплетной крышки прихватывается присосами 25. Боковые края заготовок поднимаются и с помощью фигурных направляющих плотно прижимаются к картонным сторонкам прикатными валиками. После закатных устройств переплетная крышка попадает в обжимную, каландрирующую секцию. Когда необходимое число переплетных крышек получено, планки 32 перекрывают подачу, сверху формируется новая стопа переплетных крышек, а готовая смещается на один шаг.

Вопрос 3

Описать технологическую схему машин для бесшвейного скрепления.

Клеевое бесшвейное скрепление (КБС) блоков широко применяется для выпуска книг, журналов и другой массовой полиграфической продукции. Пи КБС вес листы книжного блока скрепляются в корешке с помощью клеевого слоя, сверху которого приклеивается мягкая обложка или окантовочная лента. Известно несколько способов КБС:

1. с полной обрезкой корешковых фальцев тетрадей;

2. с частичной срезкой;

3. без срезки фальцев.

Технологическая схема работы машины бесшвейного скрепления со срезкой корешковых фальцев показана на рис. 6.

Рис. 6 Технологическая схема машины бесшвейного скрепления

В позиции 1 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 щепочку 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 изготавливаются книги в мягкой обложке, то от стопы с помощью присосов отделяется мягкая обложка (МО), которая приводится к корешку (позиция VI а), совмещается и прикрепляется к нему. Если изготавливаются книги в твердом переплете, то к корешковой части блока (позиция VIб) приклеивается лента окантовочного материала (ОМ). В следующей позиции осуществляется обжим этих элементов в зоне корешка с трех сторон (позиция VIIа,VIIб) для плотного прилегания и прочного скрепления с блоком. В позиции VIII происходит сушка корешка (если применяется холодный клей на основе ПВАД) или охлаждения 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 и другие варианты расположения отдельных секций, в особенности это касается сушки и охлаждения корешка.

Вопрос 4

Усилия прижима в одноножевых бумагорезательных 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 процессе резки под листами создать достаточно плотное основание, которое будет препятствовать чрезмерному прогибу листов под лезвием ножа, предотвратить вытягивание листов из-под балки прижима. Характер взаимодействия этих механизмов такой, что прижим (П) при опускании на стопу всегда опережает нож (Н), а после разрезки при подъем - отстает от него (рис. 7а). Балка прижима выполняет также функцию указателя линии реза, поскольку расстояние между передней кромкой балки прижима и плоскостью ножа составляет 0,3мм.

Эффективная работа механизма прижима возможна лишь при учете особенностей поведения стопы бумаги под действием значительных снижающих нагрузок. Зависимость между напряжением сжатия бумаги и относительной деформацией выражается степенной функцией:

где: показатель физико-механических свойств бумаги, аналогичный модулю упругости, Па; к - показатель степени. Для обеспечения надежного зажима стопы и получения достаточно плотной структуры материала при резании необходимо достижение, для каждого отдельного вида бумаги, определенной деформации стопы где: - первоначальная высота стопы.

Рис. 7 Схема взаимодействия прижима и стопы в процессе резки

Существует два вида прижима: жесткий и упругий. В жестком прижиме верхняя давящая поверхность прижима после предварительного сжатия стопы остается неподвижной (рис.7б). Жестким прижимом является, например, 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 (с неподвижной балкой прижима) создают изначально повышенное давление прижима. Рекомендуется, что бы оно было в диапазоне 1,3Рр…1,8 Рр.

Жесткий прижим сейчас применяется очень ограниченно и только в малоформатных резательных машинах. Привод его, как правило, осуществляется вручную. Сейчас он применяется, например, в малоформатных моделях резательных машинах фирмы «Идеал» и др. 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 (рис.7г) по линии А1В1. По мере удаления от нижней поверхности балки прижима ширина, на которую распространяется давление прижима, постепенно увеличивается, достигая максимума у нижних листов (линия А2В2). Одновременно удельное давление, естественно, будет меньше (кривая Н). За время с момента зажима стопы до врезания ножа давление в стопе за счет выдавливания воздуха между листами будет снижаться. Это вызовет значительный прогиб h листов под кромкой ножа (рис. 7 е) и их отход от нижней поверхности балки прижима по условной дуге АВ. При этом длина дуги АВ=АС=I2 будет больше отрезка I1, а значит, возникает разница в длинах верхних и нижних листов. Это 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 профессиональных резательных машин.

Следует так же 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 в течение какого-то периода, т.е. давление прижима, будет перемещаться сверху вниз в виде волны, достигая нижних листов через определенный промежуток времени. Если же 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. 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. Для обеспечения одинаковых условий прижима и качественной резки к механизму прижима предъявляются следующие требования:

1. механизм должен обеспечивать зажимы стопы любой длины и высоты в границах технических параметров машины;

2. балка прижима должна зажать стопу к началу резания, удерживать ее в таком состоянии до конца резания и освободить стопу только тогда когда нож поднимется выше уровня стопы;

3. механизм должен иметь бесступенчатое регулирование давления в широком диапазоне;

4. балка прижима должна всегда быть параллельна плоскости стола для создания равномерного давления по всей ширине стопы;

5. максимальное усилие резания должно обеспечить эффективный зажим стопы любого материала при максимальной длине реза;

6. механизм прижима должен обеспечить давление в течение всего периода резания даже при наличии значительной деформации материала под балкой прижима;

7. механизм не должен создавать препятствия при резании очень узких лент материала, которые подает подаватель, возможность перемещения подавателя к линии резания на расстоянии порядка 20-25мм;

8. балка прижима не должна создавать оттисков своей нижней поверхностью на верхних листах стопы, что может привести к их браку;

9. передний край балки прижима, должен быть абсолютно параллельным плоскости резания, так как при отсутствии световой линии – указателя места реза – он служит ее заменителем;

10. расположении балки прижима относительно близости к ножу, чтобы обеспечить деформацию и уплотнение стопы непосредственно в месте резания;

11. возможность опускания балки прижима от педали для того, чтобы наметить место реза.

Вопрос 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 операции подачи, базирования и ножевой фальцовки. Поэтому производительность кассетных и комбинированных машин будет различной. Часовая производительность будет зависеть от формата листов и скорости фальцовки: ,

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

Для комбинированных фальцмашин: , где: n-скорость работы машины, цикл/мин.

Процесс ножевой фальцовки после базирования листа происходит следующим образом. Нож. Опускаясь на лист, прогибает его в щель стола, образуя бумажную петлю, форма которой будет изменяться по мере перемещения ножа в межваликовую полость. При этом происходит поперечный изгиб листа по всей его ширине. Особенность операции ножевой фальцовки является то, что она осуществляется двумя различными устройствами: первая фаза операции - реверсивно перемещающимся в вертикальной плоскости фальцножом, а вторая фаза – вращающимися в неподвижных опорах фальцваликами.

Рис. 8 Механика ножевой фальцовки

Фальцнож имеет реверсивное движение, поэтому его скорость на величине хода S(рис.8) изменяется от нуля до максимума и затем замедляется к нулю (кривая ОРВ). Скорость листа после отделения от ножа (участок ВС) приближается к нулю. Однако в это время (тС.) бумажную петлю начинают схватывать фальцвалики, поверхность которых мгновенно (участок СD) доводят его скорость до собственной. Такое резкое увеличение скорости листа, отрицательно влияет на точность фальцовки. Для образования точного сгиба требуется, возможно, малая скорость соприкосновения кромки ножа с листом, вследствие чего возникает малый радиус головки петли листа, что обеспечит ее устойчивость и как, следствие наличие непрерывного контакта ножа с листом на всем пути вплоть до фальцваликов. Эти условия позволят глубже ввести головку петли между фальцваликами. Поэтому рекомендуется применение ассиметричного закона движения ножа для того, чтобы максимум скорости приходился на период захвата петли фальцваликами. Тогда станет возможным постепенное увеличение скорости листа с начала до максимальной скорости ножа, а затем до окружной скорости фальцваликов, т. е более благоприятный режим фальцовки и соответственно большую точность расположения фальца.

При кассетной фальцовке под действием нормальных сил давления петли на фальцвалики N2 и N3(рис.9) возникают силы трения листа по валикам F2 и F3 равнодействующая которых R вводит лист в полость между фальцваликами 2 и 3. Последние схватывают петлю листа, обжимают ее – получается сгиб. Рис. 9 Схема кассетной фальцовки

При изменении физико-механических характеристик бумаги и длины деформированной части листа, параметры волнистости будут изменяться, а место сгиба не будет постоянным. То есть в любой совокупности будет наблюдаться разброс положения места сгиба. Вид бумаги, ее толщина, плотность, расположение сгиба на листе, характер расположения волокон относительно сгиба – это так называемые, статистические факторы. Но, кроме того, на положение листа будут влиять так называемые динамические факторы: скорость подачи листа в кассету и соответственно сила удара листа в упор. При повышении скорости введения листа в кассету место сгиба при всех прочих постоянных параметрах смещается влево. Это объясняется большой деформацией листа в кассете. Нестабильность места сгиба, которая зависит от вышеупомянутых факторов, является одним из недостатков кассетного способа фальцевания и требует подналадки места расположения упора в зависимости от конкретных условий или использования дисковых инструментов для намечания будущей линии сгиба.

Показать полностью…
Похожие документы в приложении