Листопитающие системы офсетных печатных машин

Учреждение  образования «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» 

Факультет «Издательского дела и полиграфии»

Кафедра «Полиграфическое оборудование и системы обработки информации»

Специальность «Полиграфическое оборудование и системы обработки информации» 
 
 
 
 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 

КУРСОВОЙ  РАБОТЫ 

по дисциплине печатное оборудование

Тема: листопитающие системы офсетных печатных машин 
 
 
 
 

                               Исполнитель

студент 5 курса группы 3_______________Е. С. Тюхай.

                                              ^{подпись, дата}              

                               Руководитель

__________________А. А. Шевелев.

                                              ^{подпись, дата}   
 
 
 

Курсовой проект защищен с оценкой________________

Руководитель_____________________                    ____________________

                          ^{подпись}        
 
 
 
 
 
 
 

Минск 2009

Учреждение  образования «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 
 

Факультет           ИДиП

Кафедра              ПОиСОИ

Специальность   ПОиСОИ

Специализация 

                                                                           «УТВЕРЖДАЮ»

                                                                           Заведующий кафедрой

                                                                           ______________ В. С. Юденков

                                           «    »                    2009 г.

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу 

студенту  Тюхаю Е. С.

1. Тема работы: листопитающие системы офсетных печатных машин.

2. Сроки защиты                                                                                                         3.12.09

3. Исходные  данные: учебные пособия и интернет ресурсы.

4. Содержание  пояснительной записки курсовой  работы (перечень вопросов, подлежащих  разработке):

    1. Содержание.

     2. Введение.

     3. Самонаклады.

     4. Механизмы равнения листов.

     5. Листоускоряющие устройства.

     6. Контрольно-блокирующие устройства.

     7. Заключение.

     8. Литература.

5. Перечень  графического, иллюстрационного материала (с точным указанием обязательных чертежей, графиков и др.)

      1. Механизм автоматической замены рулона …

6. Консультанты (с указанием разделов)

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Дата  выдачи задания                                                                                           10.09.09

8. Календарный  график работы

     1. Введение                                                                                                              24.09.09 – 15%

     2. Обзор литературы                                                                                              01.10.09 – 10%

     3. Теоретическая часть                                                                                          15.10.09 – 50%

     4. Оформление пояснительной записки и графического 
материала курсовой работы                                                                                    05.11.09 – 25% 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Руководитель ________________________________________________________________

Задание принял к исполнению _________________________________________________

     Реферат

     Пояснительная записка 29 с., 16 рис., 3 источника, 1 прил.

САМОНАКЛАД, Стапельное устройство, Листоотделяющее устройство, Раздуватель, Пластинчатый насос, лопастной насос, МЕХАНИЗМ РАВНЕНИЯ ЛИСТОВ, Форгрейфер, КОНТРОЛЬНО-БЛОКИРУЮЩеЕ УСТРОЙСТВо 

     Цель  выполнения этой курсовой работы: изучить различные типы листопитающих устройств в офсетных печатных машинах, разобрать принцип действия этих механизмов.

Содержание

      Введение

     Основное  назначение печатного оборудования отражено в его названии и заключается в выполнении технологического процесса печатания, т.е. многократного получения идентичных оттисков путем нанесения краски на материал. Кроме использования по основному назначению оно приспосабливается также для тиснения, высекания и перфорации материала.

     Листовые  ротационные машины появились после  плоскопечатных и тигельных; они были запатентованы еще в 1790 г. (патент Великобритании № 1748), но две первые машины высокой печати были построены только в середине XIX в. В первой из них, построенной в 1847 г., цилиндры печатного аппарата располагались вертикально, и только во второй, построенной в 1855 г. – горизонтально. Благодаря использованию принципа вращения основных звеньев с постоянной частотой скорость работы машин могла быть выше, чем у распространенных тогда плоскопечатных и тигельных машин. Но из-за отсутствия, листопитающих устройств приходилось применять ручной наклад листов и приемку оттисков, а из-за отсутствия круглых стереотипов на формных цилиндрах закреплялся с помощью расклинивающих шпаций металлический набор, что было реально возможным только при применении цилиндров большого диаметра, поэтому машины получились громоздкими и малопроизводительными. Одна из машин давала 12 тыс. отт/ч, но требовала для обслуживания одновременно восемь накладчиков и восемь приемщиков.

     Освоение  производства стереотипов вызвало развитие вначале рулонных (70-е гг. XIX в.), а затем и листовых (80-е гг.) ротационных машин высокой печати. Первая машина прямой плоской (литографской) печати была построена по ротационному принципу в 1868 г. фирмой «Маринони» во Франции; затем на базе этой машины были разработаны и построены офсетные листовые ротационные машины. В конце XIX в. появились первые многокрасочные машины. В 1892 г. под руководством И.И.Орлова была изготовлена первая машина, работавшая по изобретенному и запатентованному им способу «орловской» печати (термин был введен позднее) с многократным переносом изображения и использованием сборных многокрасочных форм.

     В начале XX в. были изобретены и построены самонаклады, которые стали применяться и в плоскопечатных, и в листовых ротационных машинах, что существенно повысило скорость работы последних. При проводке листов бумаги через печатный аппарат начали использовать не тесемочные транспортеры, как в первых моделях, а жестко держащие кромку листа захваты. В начале XX в. появились листовые ротационные машины глубокой печати.

      ЛИСТОПИТАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

     Листопитающие устройства предназначены для автоматического отделения листов бумаги (или оттисков) от стопы по одному и точной и надежной их подачи в печатный аппарат, без повреждения поверхности и кромок. Для выполнения этих требований необходимо равнение кромок листов по передним и боковым упорам перед подачей в печатный аппарат; контроль правильности подачи листов; разгон листов до окружной скорости печатного цилиндра. В состав листопитающего устройства входят самонаклад, механизмы переднего и бокового равнения листов и листоускоряющие устройства; контрольно-блокирующие устройства частично установлены в самонакладе и входят в его состав, частично — на столе у механизмов равнения.

      1. САМОНАКЛАДЫ

     В состав самонаклада входят стапельные, листоотделяющие и листотранспортирующие устройства. В стапельном и листоотделяющем устройствах используются элементы пневматической системы.

     Стапельное  устройство предназначено для загрузки листов и подвода верхних листов стопы к листоотделяющим механизмам. В зависимости от емкости стапельного стола самонаклады делятся на низкостапельные и высокостапельные. Низкостапельные самонаклады обычно бывают встроенными и применяются в тихоходных плоскопечатных машинах большого формата и некоторых быстроходных плоскопечатных машинах малого формата. Высокостапельные самонаклады делаются выносными и применяются в листовых ротационных машинах и сравнительно быстроходных плоскопечатных машинах.

     Листоотделяющие устройства по принципу действия делятся на пневматические, фрикционные и электростатические, так же называют и оборудованные этими устройствами самонаклады. Наиболее надежны и быстроходны среди них пневматические устройства; они применяются во всех печатных машинах за исключением некоторых видов специальных машин, для которых пневматические устройства чересчур сложны.

     Рис. 1. Схема последовательной (а) и ступенчатой (б) подачи листов.

     По  расположению листоотделяющих устройств относительно стопы самонаклады можно разделить на самонаклады с отделением листов за переднюю кромку и самонаклады с отделением листов за заднюю кромку. Первые из них по принципу транспортирования листов по накладному столу от стопы к механизмам равнения называются также самонакладами с последовательной, а вторые — со ступенчатой подачей листов.

     Рис. 2. Схема самонаклада с последовательной подачей листов.

     Принцип последовательной подачи листов показан на рис. 1, а: листы, имеющие в направлении подачи длину L, подаются с интервалом а_п. (В листовых машинах по направлению подачи листы идут короткой стороной.)

     Принцип ступенчатой подачи листов показан на рис. 1, б: листы той же длины L двигаются с перекрытием а_c.

     В качестве листотранспортирующего устройства обычно применяют тесемочный транспортер с прижимными элементами. Для последовательной подачи иногда используют каретки с захватами или присосами, ведущими лист за переднюю кромку.

     Средняя скорость транспортировки листа при его последовательной подаче , при ступенчатой ,где Т — время цикла; обозначив через п число листов, подаваемых самонакладом в час, получим ; м/с.

     Рис. 3. Схема самонаклада со ступенчатой подачей листов.

     При одном и том же формате средняя скорость движения листа в случае его ступенчатой подачи оказывается ниже, чем при последовательной, даже для более высокой скорости работы машины.

     Принципиальные  схемы самонакладов с последовательной и ступенчатой подачей листов показаны на рис. 2 и 3.

     В самонакладе с последовательной подачей стопу листов укладывают на стапельном столе 1, и раздуватели 2 струей сжатого воздуха раздувают ее верхние листы в момент, когда штанга 4 с присосами 3 опускается на стопу в зоне передней кромки. Приподнимая верхний лист, присосы подают его под обрезиненные ролики 6, которые согласованно опускаются и прижимают лист к тесьмам транспортера 5. Затем ролики 7 прижимают лист к тесьмам. Штанга 4 опускается за следующим листом только после ухода задней кромки предыдущего листа со стопы.

     Циклически  качающийся щуп 8 при понижении уровня стопы ниже заданной отметки автоматически включает механизм подъема стапельного стола.

     Транспортер 5 ведет листы по накладному столу к механизмам равнения.

     Самонаклады рассмотренного типа не требуют большого расхода воздуха, поэтому их воздушные насосы приводятся в движение от главного вала машины.

     Типовая схема самонаклада со ступенчатой подачей листов показана на рис. 3. Стопу бумаги укладывают на стапельном столе 1, неподвижные сопла раздувателя 2 раздувают ее верхние листы со стороны задней кромки. Здесь же на стопу опускаются листоотделяющие присосы 3, которые приподнимают кромку верхнего листа. Неподвижные щетки 4 при этом предотвращают подъем лишних листов.

     Между отделенной задней кромкой листа и стопой входит щуп-сопло 5, которое струей сжатого воздуха приподнимает отделенный лист. Щуп-сопло опускается на стопу, прижимая верхние листы. Боковые сопла 7 подают сжатый воздух и создают под поднятым листом воздушную подушку. Ведущие присосы 6 берут у листоотделяющих лист и подают его к листоведущему цилиндру 8. При этом передние ограничители 9 отклоняются вперед, образуя переходный мостик. Резиновые ролики 10 опускаются и, прижимая лист к ведущему цилиндру 8, выводят его на тесемочный транспортер 11. Ограничители 9, возвращаясь в исходное положение, равняют верхние листы на стопе. Дальше лист перемещается по накладному столу транспортером 11, прижатый грузовыми роликами 12, шариками 13 и щетками 14.

     Подойдя к передним упорам 15, лист выравнивается по передней кромке, затем роликом 16 и подвижной рейкой 17 сдвигается в боковом направлении. Правильность подачи листов проверяется контрольными устройствами. При подходе листа к передним упорам фотоэлектрический щуп 18 проверяет количество поданных листов. Перекос и неподача листа проверяются электромеханическими щупами 19.

     Скорость  подхода листа к передним упорам оказывает большое влияние на точность равнения и соответственно на точность совмещения красок. Если эта скорость выше 0,3 м/с для листов большого и 0,4 м/с для листов малого формата, то удовлетворительной точности равнения не получается, так как происходит удар кромки листа о передние упоры и упругая отдача, что нередко сопровождается сминанием кромки. Поэтому в быстроходных машинах при подходе листа к упорам скорость снижается. Изменение скорости транспортера, передвигающего лист, достигается применением в его приводе эллиптических колес, дифференциальных рычажно-зубчатых механизмов и др.

     Поддержание постоянного уровня стопы обеспечивается механизмом автоматического подъема стола, управляемым от щупа-сопла.

     Под действием кулачково-рычажного механизма 1—8 (рис. 4, а) щуп-сопло 6 получает сложное движение: извне под приподнятый отделяющими присосами лист на стопу вниз, затем вверх и назад, чтобы не мешать отделению следующего листа.

     Рис. 4. Схемы механизмов щупа-сопла (а) и автоматического подъема стапельного стола (б) в самонакладе.

     При понижении уровня стопы механизм щупа в фазе опускания воздействует отростком рычага 8 на золотник 9, передающий вакуумный сигнал исполнительному механизму автоматического подъема стапеля самонаклада. В качестве привода этого устройства (рис. 4, б) используется, например, кулачково-рычажный механизм 1—4, сообщающий коромыслу 4 с собачкой 6 храпового механизма свободное качание на валу. Лишь при передаче вакуумного сигнала поршень пневмоцилиндра 5 втягивается и своим штоком вталкивает собачку 6, приподнятую ранее над храповым диском пружиной 7, во впадину зубьев. При этом вал с помощью червячной передачи 9 сообщает незначительный поворот звездочкам 10, и цепи 11 поднимают стапельный стол 12 до требуемого уровня.

     Самонаклады оборудуются также дополнительными механизмами ручного и ускоренного подъема стапеля. Механизм ручного подъема используется для установки уровня стопы относительно присосов. Механизм ускоренного опускания и подъема снабжен электроприводом с кнопочным управлением; для автоматической остановки механизма при ускоренном подъеме до установленного уровня используется блокировка на базе фотощупа 13, 13'.

     В скоростных машинах в основном используются высокостапельные (с высотой стопы 100—150 см) самонаклады, дающие возможность работать без остановки машины для перезарядки стапеля на протяжении значительного времени.

     Загрузка  стола самонаклада новой стопой бумаги требует остановки машины, что снижает ее производительность. Даже при кратковременной остановке машины из-за нарушения стабильности работы красочного аппарата в переходный период часть печатной продукции после пуска машины идет в брак. Для устранения этих недостатков самонаклады быстроходных машин снабжаются устройствами и механизмами для загрузки стапелей на ходу машины. В этом случае укладка новой стопы производится либо на второй стол, подвешенный на цепях ниже первого, либо на съемный стол, который затем на тележке вводится в самонаклад. Остаток стопы в самонакладе в период его перезарядки поддерживается каким-либо вспомогательным устройством (столом, стержнями, решеткой, телескопическими трубками).

     Пневматическая  система самонаклада включает: ротационный воздушный насос, воздухопроводы, золотники, распределяющие сжатый и разреженный воздух, регулирующие устройства, контрольно-измерительные приборы, а также рабочие органы (раздуватели, отделяющие и ведущие присосы).

     Раздуватели имеют большое количество мелких отверстий для выхода сжатого воздуха, под действием которого разделяются кромки верхних листов стопы. К присосам подводится разреженный воздух. В них за счет разности между атмосферным давлением воздуха р_а и разреженным под присосом р_р возникает сила, поддерживающая бумажный лист (рис. 5, а).

     По  конструкции присосы бывают жесткими, подпружиненными и плавающими.

     Жесткие присосы с малой торцевой поверхностью (рис. 5, а) применяют для тонких гладких бумажных листов, присосы с большой торцевой площадью и резиновыми наконечниками 1 (рис. 5, б) — для шероховатых жестких листов большой плотности.

     Подпружиненные  присосы (рис. 5, в, г) при отсутствии соприкосновения с листом под действием легкой пружины 1 находятся в нижнем положении. После соприкосновения с листом в цилиндре 2 возникает вакуум, и присос, преодолевая противодействие пружины, поднимается на 10— 15 мм, отрывая лист от стопы.

     Рис. 5. Схемы присосов.

     В плавающих присосах (рис. 5, д) в определенный момент (по циклу) верхняя камера 3 присоса 1 и нижняя камера 4 соединяются с вакуумной магистралью. Пока канал присоса 1 соединен с атмосферой, давление в камере 3 больше, чем в камере 4, и, преодолевая усилие пружины 2, присос 1 опускается вниз. После соприкосновения с листом Л давление в камерах 3 и 4 выравнивается, и усилия, возникающие из-за разности площадей камер, и усилие пружины поднимают присос 1 вместе с листом.

     Жесткие присосы очень чувствительны к высоте и волнистости поверхности стапеля. Подпружиненные не чувствительны к уровню стопы и не оказывают сильного давления на верхние листы, что уменьшает возможность подачи сдвоенных листов. Плавающие присосы не чувствительны к перепадам уровня стопы, давят на стопу с очень небольшой силой и могут использоваться без специального механизма вертикального перемещения, что упрощает конструкцию самонаклада. В самонакладах быстроходных машин используются в основном подпружиненные и плавающие присосы.

     В самонакладах применяют воздушные насосы двух типов: лопастные и пластинчатые.

Рис. 6. Схемы лопастного (а) и пластинчатого (б) воздушных насосов.

     В корпусе (статоре) 1 лопастного насоса (рис. 6, а) эксцентрично размещен вал 4 с ротором 2, в пазах которого находятся притертые качающиеся лопасти 3. Корпус насоса имеет входное отверстие А для всасывания воздуха в камеру и выходное отверстие Б для вывода сжатого воздуха. При вращении ротора 2 лопасти 3 под действием центробежных сил прижимаются к внутренней поверхности корпуса и скользят по ней. Они захватывают воздух, поступающий через отверстие А, сжимают его в отсеках между лопастями и выталкивают через выходное отверстие Б. Изменение давления воздуха происходит вследствие изменения объема отсеков между лопастями при вращении ротора.

     Пластинчатый  насос (изображен на рис. 6, б) по принципу действия аналогичен лопастному. Отличие состоит в том, что в нем вместо качающихся лопастей использованы плоские пластины 3, поступательно перемещающиеся в притертых радиальных пазах эксцентричного ротора 2. Центробежные силы инерции непрерывно прижимают внешние торцы пластин к внутренней цилиндрической поверхности статора 1. Воздух из всасывающей магистрали А поступает в отсеки, которые увеличивают свой объем. Через отверстие В отсек наполняется атмосферным воздухом. При дальнейшем вращении ротора происходит сжатие воздуха и выталкивание его в нагнетательную магистраль Б. Насос охлаждается вентилятором, укрепленным на валу ротора. Поступающий в насос воздух охлаждается трубчатым холодильником и очищается фильтрами. Сжатый воздух очищается от паров масла фильтрами.

     Пластинчатые насосы более производительны, чем лопастные, так как число пластин больше, чем лопастей. Они имеют больший технический ресурс, меньшие габаритные размеры и массу.

     Рабочие органы пневматических устройств соединяются  с насосами посредством всасывающих и нагнетающих воздухопроводов, снабженных распределительными устройствами: кранами для полного и золотниками или клапанами для циклического включения и выключения ответвлений трубопроводов. Для предупреждения загрязнения цилиндрической поверхности статора всасывающее отверстие нагнетательного насоса снабжается фильтром. Для регулирования степени сжатия или разрежения, а также расхода воздуха в зависимости от скорости работы машины, формата выпускаемой продукции и вида тиражной бумаги служат

дроссельные устройства, изменяющие давление в трубопроводах, краны, золотники. Контрольно-измерительные приборы (манометры и вакуумметры) следят за степенью сжатия и разрежения воздуха.

     Нагнетательные  системы насосов имеют предохранительные клапаны, предупреждающие возможность возрастания давления воздуха сверх установленной нормы.

      2. МЕХАНИЗМЫ РАВНЕНИЯ ЛИСТОВ

     От  равнения листа зависит качество оттисков, особенно при печатании многокрасочной продукции в несколько прогонов листа через машину. Несовпадение разных красок на 0,2 — 0,3, а иногда на 0,1 мм приводит к браку печатной продукции.

Рис. 7. Схемы расположения передних и бокового упоров.

     Поэтому перед подачей в печатный аппарат  все листы тиража выравниваются  по упорам на накладном столе самонаклада; упоры должны быть установлены в точно заданном положении относительно печатной формы. Схема выравнивания листа приведена на рис. 7. Тесьмами самонаклада лист 1 подводится к двум передним упорам 2, по которым происходит выравнивание по передней кромке, а в результате подтягивания к боковому упору 3 — по боковой кромке. Передние упоры располагают симметрично относительно середины листа на расстоянии а=(0,20 — 0,25)В от краев, где В — длина передней кромки листа. Боковой упор устанавливают на расстоянии в=5 — 12 мм от границы кромок потока листов, подаваемых самонакладом. Расстояние середины бокового упора от линии передних упоров т=(0,2—0,3)L, где L — длина листа в направлении его подачи.