邊亞超

摘要：滾筒是對(duì)開(kāi)雙面雙色平版印刷機(jī)重要組成部分，其故障帶來(lái)的影響不可忽視。利用丹麥B&K公司PULSE測(cè)試系統(tǒng)采集滾筒與墻板的運(yùn)行數(shù)據(jù)，與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比分析，得出結(jié)論。

關(guān)鍵詞：滾筒；動(dòng)態(tài)測(cè)試；故障診斷

中圖分類號(hào)：TS8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1400 （2021） 01-0036-08

Dynamic Test and Fault Diagnosis of the Double-sided Two-color Lithographic Printing Press

BIAN Ya-chao（Beijing Institute of Graphic Communication， Beijing 102600， China）

Abstract： The roller is an important part of the double-sided two-color lithographic printing machine， and the impact of its failure cannot be ignored. Using the PULSE test system of Danish B&K company to collect the running data of the roller and wallboard， compare and analyze with industry standards， and draw conclusions.

Keywords： roller； dynamic test； fault diagnosis

引言

隨著故障診斷技術(shù)的發(fā)展，給印刷機(jī)滾筒故障診斷帶來(lái)了方法，當(dāng)發(fā)生可能的故障時(shí)，利用動(dòng)態(tài)測(cè)試進(jìn)行故障診斷，故障診斷主要分為故障振動(dòng)信號(hào)的特征提取和故障識(shí)別[1-8]。

三向加速度傳感器的安裝根據(jù)具體的設(shè)備而有所不同，針對(duì)環(huán)境較好、平面區(qū)域較大、屬于磁性金屬設(shè)備，直接采用磁性吸盤底座進(jìn)行安裝；三向加速度傳感器的安裝位置包括X、Y、Z三個(gè)方向，即操作側(cè)墻板的水平方向、豎直方向、垂直墻板向里方向。具體檢測(cè)安裝時(shí)根據(jù)具體情況進(jìn)行放置。

判定設(shè)備故障采用的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)為位移看峰值、速度看有效值、加速度看峰值，用這一經(jīng)驗(yàn)方法對(duì)特征參數(shù)進(jìn)行故障評(píng)判具有較強(qiáng)的針對(duì)性[9-14]。

1 機(jī)器動(dòng)態(tài)測(cè)試

動(dòng)態(tài)測(cè)試部分包括振動(dòng)、微位移測(cè)試，對(duì)設(shè)備的操作側(cè)、傳動(dòng)側(cè)墻板進(jìn)行了振動(dòng)測(cè)試；對(duì)設(shè)備的印版滾筒、膠皮滾筒進(jìn)行了微位移測(cè)試。

測(cè)試過(guò)程中，隨著對(duì)開(kāi)雙面雙色平版印刷機(jī)以不同項(xiàng)目做機(jī)器印刷試驗(yàn)，采集相應(yīng)的振動(dòng)信號(hào)與微位移信號(hào)，每一印刷試驗(yàn)項(xiàng)目，振動(dòng)數(shù)據(jù)保存多次，連續(xù)選取其中的5次作為分析數(shù)據(jù)，取每次最大值，求平均值作為這一印刷試驗(yàn)項(xiàng)目下的振動(dòng)加速度數(shù)值和微位移量。

1.1傳紙?zhí)诇?zhǔn)精密度試驗(yàn)

以印刷機(jī)最高印刷速度進(jìn)行一次輸紙多色套準(zhǔn)印刷（若不具備規(guī)定的試驗(yàn)條件時(shí)，可按印刷機(jī)最高印刷速度的85%進(jìn)行），從印樣中間隨機(jī)抽取連續(xù)樣品100張。

1）傳感器布點(diǎn)介紹

傳感器布點(diǎn)簡(jiǎn)要說(shuō)明：在傳動(dòng)側(cè)膠皮滾筒布置一個(gè)微位移傳感器，傳動(dòng)側(cè)墻板膠皮滾筒與印版滾筒之間布置三向加速度傳感器；在操作側(cè)膠皮滾筒布置一個(gè)微位移傳感器，操作側(cè)墻板膠皮滾筒與印版滾筒之間布置三向加速度傳感器。

傳感器布點(diǎn)說(shuō)明如表1所示：

2）測(cè)試數(shù)據(jù)簡(jiǎn)要分析

經(jīng)過(guò)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的基本處理得到如表2所示的在不同速度下各通道微位移值及加速度幅值。

1.2傳紙?zhí)诇?zhǔn)準(zhǔn)確度誤差試驗(yàn)

以印刷機(jī)最高印刷速度進(jìn)行一次輸紙多色套準(zhǔn)印刷（若不具備規(guī)定的試驗(yàn)條件時(shí)，可按印刷機(jī)最高印刷速度的85%進(jìn)行），從印樣中間隨機(jī)抽取連續(xù)樣品100張。

1）傳感器布點(diǎn)介紹

傳感器布點(diǎn)位置與1.1相同，請(qǐng)參照1.1布點(diǎn)及說(shuō)明。

2）測(cè)試數(shù)據(jù)簡(jiǎn)要分析

經(jīng)過(guò)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的基本處理得到如表3所示的在不同速度下各通道微位移值及加速度幅值。

1.3 壓印力不均勻性與不穩(wěn)定性印刷試驗(yàn)

以印刷機(jī)最高印刷速度的50%分別進(jìn)行各色組網(wǎng)線印刷和一次輸紙多色套準(zhǔn)印刷，從各色組印樣中間隨機(jī)抽取連續(xù)樣品50張。

1）傳感器布點(diǎn)介紹

傳感器布點(diǎn)位置與1.1相同，請(qǐng)參照1.1布點(diǎn)及說(shuō)明。

2）測(cè)試數(shù)據(jù)簡(jiǎn)要分析

經(jīng)過(guò)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的基本處理得到如表4所示的在不同速度下各通道微位移值及加速度幅值。

1.4 輸紙?zhí)诇?zhǔn)準(zhǔn)確度誤差試驗(yàn)

1.4.1印刷速度為7500張/小時(shí)

以印刷機(jī)最高印刷速度進(jìn)行第一色組第一次印刷（其他色組離壓），條件不變，將第一次印刷后的樣張進(jìn)行第二次印刷（若不具備規(guī)定的試驗(yàn)條件時(shí)，可按印刷機(jī)最高印刷速度的85%進(jìn)行），從印樣中間隨機(jī)抽取連續(xù)樣品100張。

1）傳感器布點(diǎn)介紹

傳感器布點(diǎn)簡(jiǎn)要說(shuō)明：在傳動(dòng)側(cè)膠皮滾筒布置一個(gè)微位移傳感器，傳動(dòng)側(cè)墻板膠皮滾筒與印版滾筒軸線水平布置三向加速度傳感器；在操作側(cè)印版滾筒布置一個(gè)微位移傳感器，操作側(cè)墻板印版滾筒軸線水平布置三向加速度傳感器。

傳感器布點(diǎn)說(shuō)明如表5所示。

2）測(cè)試數(shù)據(jù)簡(jiǎn)要分析

經(jīng)過(guò)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的基本處理得到如表6所示的在不同速度下各通道微位移值及加速度幅值。

1.4.2印刷速度為8500張/小時(shí)

1）傳感器布點(diǎn)介紹

傳感器布點(diǎn)簡(jiǎn)要說(shuō)明：在傳動(dòng)側(cè)印版滾筒布置一個(gè)微位移傳感器，傳動(dòng)側(cè)墻板印版滾筒軸線水平布置三向加速度傳感器；在操作側(cè)印版滾筒布置一個(gè)微位移傳感器，操作側(cè)墻板印版滾筒軸線水平布置三向加速度傳感器。

傳感器布點(diǎn)說(shuō)明如表7所示。

2）測(cè)試數(shù)據(jù)簡(jiǎn)要分析

經(jīng)過(guò)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的基本處理得到如表8所示的在不同速度下各通道微位移值及加速度幅值。

1.5輸紙?zhí)诇?zhǔn)精密度誤差試驗(yàn)

以印刷機(jī)最高印刷速度對(duì)第一色組進(jìn)行第一次印刷，然后將印版的橫向和縱向各錯(cuò)動(dòng)0.5mm-1.00mm，其他條件不變，將第一次印刷后的樣張進(jìn)行第二次印刷（若不具備規(guī)定的試驗(yàn)條件時(shí)，可按印刷機(jī)最高印刷速度的85%進(jìn)行），從印樣中間隨機(jī)抽取連續(xù)樣品100張。

1）傳感器布點(diǎn)介紹

傳感器布點(diǎn)位置與1.4.2相同，請(qǐng)參照1.4.2布點(diǎn)及說(shuō)明。

2）測(cè)試數(shù)據(jù)簡(jiǎn)要分析

經(jīng)過(guò)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的基本處理得到如表9所示的在不同速度下各通道微位移值及加速度幅值。

1.6 最高印刷速度輸紙?jiān)囼?yàn)

在印刷機(jī)合壓但不印刷的狀態(tài)下，用90g/m2-120g/m2的印刷機(jī)額定最大紙張尺寸的膠版紙，在印刷機(jī)額定最高印刷速度（備注：涉案設(shè)備新機(jī)最高印刷速度10000張/h）下，輸紙應(yīng)不少于15min（備注：不少于2500張）。

1）傳感器布點(diǎn)介紹

傳感器布點(diǎn)位置與1.4.2相同，請(qǐng)參照1.4.2布點(diǎn)及說(shuō)明。

2）測(cè)試數(shù)據(jù)簡(jiǎn)要分析

經(jīng)過(guò)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的基本處理得到如表11所示的在不同速度下各通道微位移值及加速度幅值。1.7 滿版文字印刷試驗(yàn)

以印刷機(jī)最高印刷速度的85%對(duì)各色組分別進(jìn)行滿版文字印刷，每五張任取一張，共取10張進(jìn)行文字檢驗(yàn)的規(guī)定。

1）傳感器布點(diǎn)介紹

傳感器布點(diǎn)簡(jiǎn)要說(shuō)明：在傳動(dòng)側(cè)膠皮滾筒布置一個(gè)微位移傳感器，傳動(dòng)側(cè)墻板膠皮滾筒軸線水平布置三向加速度傳感器；在操作側(cè)膠皮滾筒布置一個(gè)微位移傳感器，操作側(cè)墻板膠皮滾筒與印版滾筒軸線水平布置三向加速度傳感器。

傳感器布點(diǎn)說(shuō)明如表12所示。

2）測(cè)試數(shù)據(jù)簡(jiǎn)要分析

經(jīng)過(guò)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的基本處理得到如表13所示的在不同速度下各通道微位移值及加速度幅值。

2 結(jié)論

1）空運(yùn)轉(zhuǎn)性能：以顯示印刷速度10000sph，實(shí)測(cè)速度9975sph連續(xù)運(yùn)行40分鐘。檢檢測(cè)結(jié)果為：設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，傳動(dòng)正常，所有零部件動(dòng)作準(zhǔn)確協(xié)調(diào)，無(wú)異常聲音和自發(fā)性移動(dòng)，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2）最高印刷速度輸紙?jiān)囼?yàn)：采用100g/m2雙面膠版紙，實(shí)測(cè)速度9975sph連續(xù)輸紙20分鐘，輸紙故障率為0%，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3）紙張適應(yīng)性試驗(yàn)：以最大紙張尺寸720×1040mm、最小紙張尺寸720×520mm、最薄紙張52g/m2雙面膠版紙、最厚紙張180g/m2雙面膠版紙四種組合方式，以實(shí)測(cè)走紙速度5670sph進(jìn)行連續(xù)輸紙。檢測(cè)結(jié)果：從輸紙、收紙自動(dòng)連續(xù)完成。項(xiàng)目符合標(biāo)準(zhǔn)。

4）輸紙?zhí)诇?zhǔn)準(zhǔn)確度：以實(shí)測(cè)印刷速度8532sph，輸紙?zhí)诇?zhǔn)準(zhǔn)確度誤差在0.12mm內(nèi)的印品數(shù)量占總印量的100%，符合標(biāo)準(zhǔn)中“應(yīng)不低于總印量的96%”的要求。

5）輸紙?zhí)诇?zhǔn)精密度：以實(shí)測(cè)印刷速度8535sph，輸紙?zhí)诇?zhǔn)精密度誤差為0.027mm，符合標(biāo)準(zhǔn)中“應(yīng)不大于0.040mm”的要求。

6）傳紙?zhí)诇?zhǔn)準(zhǔn)確度：以實(shí)測(cè)印刷速度8540sph，傳紙?zhí)诇?zhǔn)準(zhǔn)確度誤差在0.10mm內(nèi)的印品數(shù)量占總印量的100%，符合標(biāo)準(zhǔn)中“應(yīng)不低于總印量的96%”的要求。

7）傳紙?zhí)诇?zhǔn)精密度：以實(shí)測(cè)印刷速度8539sph，傳紙?zhí)诇?zhǔn)精密度為：0.012mm，符合標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)“應(yīng)不大于0.040mm”的要求。

8）壓印力不均勻性和不穩(wěn)定性：以實(shí)測(cè)印刷速度7060sph，壓印力不均勻性為：10.95%，符合標(biāo)準(zhǔn)中“應(yīng)不大于15%”的要求；壓印力不穩(wěn)定性為：0.029，符合標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)“應(yīng)不大于0.06”的要求。

9）雙面滿版文字印刷：實(shí)測(cè)印刷速度8575sph下，滿版文字套印誤差為：0.064mm，正反面套印允差為：0.6mm，墨色在整個(gè)印刷品兩面字跡清晰，符合《JB/ T10828-2008》標(biāo)準(zhǔn)及印刷品相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。

10）主要部件裝配質(zhì)量：所檢印刷滾筒最大徑向圓跳動(dòng)為：0.012mm，符合標(biāo)準(zhǔn)中“不大于0.020mm”要求；墨斗輥?zhàn)畲髲较驁A跳動(dòng)為：0.014mm，符合標(biāo)準(zhǔn)中“不大于0.020mm”要求。

11）噪聲：整機(jī)噪聲均值為：80.5dB（A），符合標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)≤85dB（A）。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳是扦，彭志科，周鵬.信號(hào)分解及其在機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用研究綜述[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2020，56（17）：91-107.

[2]張志剛，陳巧云，馬俊.基于小波包和EM聚類的采煤機(jī)齒輪故障診斷[J].煤礦機(jī)械，2020，41（09）：183-186.

[3]范志鋒，張融，李芳環(huán).基于小波變換的行星輪系點(diǎn)蝕故障信號(hào)分析[J].煤礦機(jī)械，2020，41（09）：193-196.

[4]陳明.混合動(dòng)力汽車故障診斷技術(shù)研究[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2020，45（16）：179-181.

[5]魏念巍，姜媛媛，陳李，賈漢坤，張振振.基于小波包Shannon熵的Boost變換器軟故障診斷[J].邵陽(yáng)學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020，17（04）：15-22.

[6]高貴兵，王俊深，岳文輝，彭建華.基于脆弱性的制造設(shè)備故障智能診斷與維護(hù)[J/OL].機(jī)械工程學(xué)報(bào)：1-9[2020-12-26].

[7]鄭近德，潘海洋，程軍圣，包家漢，劉慶運(yùn)，丁克勤.基于自適應(yīng)經(jīng)驗(yàn)傅里葉分解的機(jī)械故障診斷方法[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2020，56（09）：125-136.

[8]胡愛(ài)軍，許莎，向玲，張軍華.滾動(dòng)軸承外圈多點(diǎn)故障特征分析[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2020，56（21）：110-120.

[9]張永杰.基于小波分析的礦用通風(fēng)機(jī)故障診斷研究[J].機(jī)械工程師，2020（04）：118-119+123.

[10]彭鵬，柯梁亮，汪久根.噪聲干擾下的RV減速器故障診斷[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2020，56（01）：30-36.

[11]陳雪峰，張興武，曹宏瑞.智能主軸狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷與振動(dòng)控制研究進(jìn)展[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2018，54（19）：58-69.

[12]張明，江志農(nóng).基于多源信息融合的往復(fù)式壓縮機(jī)故障診斷方法[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2017，53（23）：46-52.

[13]劉東東，程衛(wèi)東，萬(wàn)廣通.基于故障特征趨勢(shì)線模板的滾動(dòng)軸承故障診斷[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2017，53（09）：83-91.

[14]陳向民，于德介，李蓉.齒輪箱復(fù)合故障振動(dòng)信號(hào)的形態(tài)分量分析[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2014，50（03）：108-115.