王曉東
目前,印刷企業(yè)在購買印刷設備時,大都傾向高檔產(chǎn)品,以便順利接到對印刷質(zhì)量要求較高的業(yè)務,我公司的產(chǎn)品研發(fā)目標是生產(chǎn)高檔膠印機,而高品質(zhì)、高速度、高智能化、高穩(wěn)定性和高可靠性這五大因素決定了高檔膠印機的品質(zhì),如何減輕振動則是影響這五大因素的關鍵。筆者根據(jù)多年經(jīng)驗,認為減輕膠印機振動必須從尋找振源、減輕振源、提高機體抗振性能方面著手。
尋找振源
單張紙膠印機屬于間隙進紙、間隙印刷,這一結構決定了其有更多的振源,包括進紙系統(tǒng)的擺動器高速往復運動,壓印滾筒開牙閉牙的運動,印版滾筒、橡皮布滾筒與壓印滾筒在缺口處壓力的釋放與加載,水輥和墨輥換向運動,傳墨輥的擺動,主傳動齒輪誤差引發(fā)附加動載,放紙滾輪的撞擊,前齊紙、側齊紙的往復運動等。只有從源頭上消除振動能量,減少其沖擊力、慣性力及質(zhì)量分布不平衡力矩,機器的振動噪聲才能減弱,同時,必須提高機架的抗振性能,才能使振動對機器的影響降到最低。
減小振源的措施
(1)平衡慣性力。在機構設計方面,對回轉件、擺動件的質(zhì)量分布須進行精心設計,盡量讓回轉件、擺動件的質(zhì)心與回轉中心重合,使機構只克服回轉中心的摩擦力矩,而無須克服慣性力矩;應廣泛運用平衡凸輪、平衡軸或加裝減震器。
(2)盡量使用輕質(zhì)和合理截面形狀的材料,以減少慣性件的質(zhì)量,如以鋁代替鋼,以空心軸代替實心軸,以細軸代替粗軸,以桁架代替實梁等。
(3)凸輪機構是機器產(chǎn)生振動的主要來源,所以在設計時,應對其凸輪廓線進行多目標化,以減小加速度峰值和加速度躍度。提高凸輪廓線和齒輪加工精度,以減少運動精度誤差,提高齒輪傳動的平穩(wěn)性,減少機器在高速運動時的振動。
提高膠印機抗振性能的措施
(1)減小運動副間隙,增加孔軸等配合偶件的接觸長度以及平面接合件的有效接觸面積,廣泛使用過定位結構,增加運動阻尼,增加機架等構件,以提高緊固件的連接靜剛度,使動精度達到靜精度水平。
(2)加大預緊力,提高運動副之間的阻尼,包括當運動副之間的運動量較小時,應選用黏度較高的潤滑油以提高運動穩(wěn)定性,或通過加大油膜剛度來消除曠量的影響;在滾筒內(nèi)填充物料,加快振動的衰減速度。
(3)基礎件、承載件的激勵頻率和固有頻率應不同,避免發(fā)生共振現(xiàn)象。因此,應加大基礎件、承載件視在質(zhì)量,在相同激勵頻率的作用下,使其狀態(tài)難以改變,減小其在某一階段的模態(tài)響應,例如增加滾筒壁厚,使其慣性值上升、動剛度提高,在開閉牙撞擊力一定情況下,滾筒運動就難以改變;加厚收紙機架幅板,使其質(zhì)量增加,則前齊紙、側齊紙、放紙撞塊等振源對其影響就相對減弱;增加放紙凸輪、開牙凸輪等的壁厚,則其運動狀態(tài)不易改變,動態(tài)位移必然減少。