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Diseño del mecanismo de transmisión principal de la máquina de impresión de plataforma

1. Tema de diseño

Diseño del mecanismo de transmisión principal de la máquina de impresión de plataforma.

El principio de funcionamiento de la máquina de impresión plana es el principio de copia, es decir, las huellas que sobresalen de la placa de plomo se imprimen en el papel con la ayuda de tinta. Una máquina de impresión plana generalmente consta de cuatro partes: alimentación de papel, entintado (es decir, aplicar tinta uniformemente sobre la placa de plomo incrustada en la placa), impresión y entrega de papel.

Figura 3-7 Figura 3-8

Como se muestra en la Figura 3-7, la acción de impresión de la máquina de impresión plana se realiza entre un rodillo con papel y una placa de plomo incrustada en Se lleva a cabo entre las placas. El movimiento de cada mecanismo de toda la máquina es impulsado por el mismo motor. El movimiento es dividido en dos caminos por el motor después de pasar por el dispositivo reductor. Un camino impulsa la mesa de placas a través del mecanismo de transmisión I para realizar un movimiento lineal alternativo, y el otro camino impulsa el rodillo para que gire a través del mecanismo de transmisión II. Cuando la platina entra en contacto con el rodillo, se graban escrituras o gráficos en el papel.

Hay tres secciones en el cronograma de trabajo de la plantilla (como se muestra en la Figura 3-9). En la primera sección, el mecanismo de alimentación de papel y entintado (no mostrado) completa las operaciones de alimentación de papel y entintado una tras otra; en la segunda sección, el rodillo y la mesa de placas completan la acción de impresión; en la tercera sección, el mecanismo de entrega de papel; Realizar la operación de recogida de papel.

El principal mecanismo de transmisión a diseñar en este tema se refiere al mecanismo de transmisión I de la mesa de placas y al mecanismo de transmisión II del rodillo.

2. Datos originales y requisitos de diseño

1. Es necesario concebir un esquema de mecanismo adecuado para realizar el movimiento principal de la prensa de impresión plana: la placa se mueve alternativamente; se mueve de forma continua o intermitente Rotación;

2 Para garantizar la calidad de impresión, se requiere que no haya un deslizamiento relativo entre el rodillo y la placa durante el proceso de impresión, es decir, en la sección de impresión. , la velocidad lineal del punto de la superficie del rodillo y el movimiento de la placa Las velocidades son iguales;

3 Para garantizar que las impresiones en todo el formato de impresión sean consistentes en el tono, el cambio de velocidad de se requiere que la mesa de planchas en el área de impresión esté limitada a un cierto rango (debe ser lo más pequeño posible);

4. La productividad (es decir, el número de hojas impresas por hora) requerida por diferentes Los tipos de prensas de impresión de cama plana, la longitud de la carrera del movimiento alternativo de la paleta y otros parámetros de diseño se muestran en la siguiente tabla:

Parámetros

Tipo de productividad

(hojas/hora) Longitud carrera placa

(mm) Longitud sección impresión

(mm) Diámetro tambor

(mm) Potencia motor

(kW) Velocidad del motor

(rpm)

Tipo de baja velocidad 1920-2000 730 440 232 1,5 940

Tipo de alta velocidad 4000-4500 795 415 360 3.0 1450

5. Se requiere que el mecanismo tenga buen rendimiento de transmisión, estructura compacta y fácil fabricación.

3. Plan de diseño y discusión

De acuerdo con los requisitos de diseño antes mencionados, la mesa de la placa debe moverse hacia adelante y hacia atrás con un recorrido mayor y, en la medida de lo posible, debe haber una período de movimiento uniforme (impresión) en la sección de carrera de trabajo), y tiene características de retorno de emergencia el tambor gira de forma intermitente (tipo tope rodante) o continuamente (con sección de velocidad constante); Es posible que estos requisitos deportivos no siempre se cumplan. Sin embargo, se debe garantizar que la mesa de la placa y el rodillo mantengan una relación de rodadura pura en la sección de impresión, es decir, la velocidad lineal del punto de la superficie del rodillo sea igual a la velocidad de la mesa de la placa. Esto se puede lograr agregando un movimiento. Mecanismo de compensación a la cadena cinemática para lograr una buena coordinación entre ambos movimientos. Aquí es donde empiezas a idear un plan.

1. Plano del mecanismo de transmisión de formato

1.1 Mecanismo de seis barras. El mecanismo de seis barras mostrado en la Figura 3-9 tiene una estructura relativamente simple y es relativamente fácil de procesar y fabricar; la velocidad del componente 5 (es decir, la placa) que se mueve hacia adelante y hacia atrás cambia y tiene una característica de retorno repentino. Tiene la función de ampliar la carrera; sin embargo, debido a la gran cantidad de componentes, el mecanismo tiene poca rigidez y no es adecuado para uso a alta velocidad, además, el análisis y cálculo de este mecanismo es relativamente complejo;

Figura 3-9 Figura 3-10

1.2 Combinación de mecanismo de manivela deslizante y mecanismo de piñón y cremallera. El mecanismo que se muestra en la Figura 3-10 está compuesto por un mecanismo deslizante de manivela desplazado y un mecanismo de piñón y cremallera en serie. La rejilla inferior es una rejilla fija y la rejilla superior está conectada de forma fija con el plato. La característica más importante de este mecanismo combinado es que la carrera de la placa es mayor que la carrera del punto central de la bisagra. Además, dado que la trayectoria del centro del engranaje (equivalente al centro de la bisagra del control deslizante) está desplazada del punto. Por lo tanto, el movimiento alternativo del estante superior tiene un movimiento de retorno brusco.

1.3 Combinación en serie de mecanismo de doble manivela, mecanismo de manivela deslizante y mecanismo de piñón y cremallera La cremallera inferior del mecanismo combinado que se muestra en la Figura 3-11 también es una cremallera móvil. Por lo tanto, se puede introducir otro movimiento desde el estante inferior para obtener el movimiento sintético requerido; cuando no se considera el movimiento del estante inferior, la carrera de movimiento del estante superior (es decir, la mesa de platos) también es el doble de la carrera del estante inferior; Punto central auxiliar de rotación. El uso de dos mecanismos de biela en serie aquí tiene en cuenta principalmente el uso de un mecanismo deslizante de manivela para cumplir con los requisitos de carrera de la mesa de la placa, y el uso de un mecanismo de doble manivela para cumplir con los requisitos de velocidad aproximadamente uniforme de la placa. tabla en el área de impresión y las características de retorno de emergencia durante el golpe de retorno.

Figura 3-11 Figura 3-12

1.4 Un mecanismo de piñón y cremallera en el que el engranaje puede moverse axialmente. Las rejillas superior e inferior del mecanismo de piñón y cremallera que se muestran en la Figura 3-12 son rejillas móviles. Y se fijan todos junto con el plato. Cuando se utiliza un mecanismo de leva (no mostrado en la figura) para mover el engranaje para que se deslice a lo largo de su dirección axial, el engranaje a veces puede engranar con la cremallera superior. En ocasiones se engrana con la rejilla inferior para realizar el movimiento alternativo del plato. Si el engranaje gira a una velocidad constante, la mesa de placas se moverá alternativamente a una velocidad constante. Esto ayudará a mejorar la calidad de impresión y a que las impresiones sean consistentes en todo el formato de impresión. Sin embargo, debido a la complejidad del mecanismo de cambio de marchas, solo se utiliza cuando el formato de impresión es grande (como ) y se requiere uniformidad de la densidad de impresión.

2. Esquema del mecanismo de transmisión del tambor

Figura 3-13 Figura 3-14

2.1 Mecanismo de engranaje y cremallera (mecanismo de transmisión del tambor de parada de rotación). El rodillo que se muestra en la Figura 3-13 es impulsado por la cremallera de la mesa de placas para hacer girar el engranaje del rodillo, asegurando así que la velocidad lineal del punto de la superficie del rodillo y la velocidad de la placa en la sección de impresión sean exactamente las mismas. mismo.

Las características de este tipo de mecanismo son una estructura simple y fácil de garantizar el requisito de sincronización de velocidad. Sin embargo, cuando la mesa de placas está inactiva, el tambor debe dejar de girar. Por lo tanto, se necesita un dispositivo de separación para el movimiento del tambor y la mesa de placas (tal como un embrague unidireccional y otros dispositivos de movimiento unidireccional entre el tambor y la mesa de placas). engranaje) y se debe instalar un dispositivo de posicionamiento para el tambor (como se muestra en la Figura 3-14). Debido a que el tambor gira y se detiene, el momento de inercia es grande, por lo que no es adecuado para altas velocidades.

2.2 Mecanismo de engranajes. El tambor que se muestra en la Figura 3-15 es impulsado directamente por el mecanismo de engranajes después de que el motor pasa a través de la transmisión por correa y la reducción de engranajes. Por tanto su velocidad de movimiento es constante. Cuando la placa coincidente es impulsada por un mecanismo de velocidad no uniforme (como los esquemas 1, 2 y 3 del mecanismo de transmisión de placa antes mencionados), es difícil cumplir con los requisitos de sincronización de velocidad. Por lo tanto, este esquema de mecanismo generalmente solo es compatible con. el esquema del mecanismo de transmisión de placa 4 (Fig. 3-12) Uso en conjunto

Figura 3-16

2.3 Mecanismo de doble manivela La Figura 3-16 muestra un mecanismo de doble manivela y un. mecanismo de engranaje en serie. Mecanismo de transmisión de rodillos. Este mecanismo de transmisión es un mecanismo de movimiento no uniforme, pero cuando se diseña correctamente, puede hacer que la velocidad de rotación del rodillo cambie suavemente en la sección de impresión, lo que no solo puede garantizar la calidad de la impresión. pero también reduce el diámetro del rodillo. El tambor gira continuamente, por lo que su rendimiento dinámico es mejor que el del tipo de tope giratorio.

Cabe señalar que: (1) En el esquema del mecanismo de transmisión principal I y II de la imprenta, se debe agregar un mecanismo de separación de movimiento y un mecanismo de posicionamiento de rodillo para el rodillo y la plancha; (2) De acuerdo con el esquema del mecanismo de transmisión principal durante el diseño IV, para garantizar que la velocidad lineal de los puntos de la superficie del rodillo sea exactamente la misma que la velocidad alternativa de la placa en la sección de impresión, generalmente se debe agregar un mecanismo de compensación de movimiento. El mecanismo de compensación de la leva se muestra en la Figura 3-17. Los propios estudiantes pueden concebir otras opciones de diseño.

Figura 3-17

IV. Pasos del diseño

1. Diseño y plan de selección

Diseño del plan motriz principal del máquina de impresión de plataforma La selección se puede realizar en función de los datos originales y los requisitos de planificación, y considerar plenamente las características de las diversas soluciones. Además, también se deben considerar los siguientes aspectos:

1.1 Productividad requerida

1.2 El tamaño del formato del papel pincel (el formato es grande y la velocidad uniforme de la plancha); se requiere que el movimiento sea alto);

1.3 La posibilidad de realización estructural del mecanismo

1.4 Características de transmisión de fuerza.

2. Determine la ruta de diseño

Tome el plan de diseño IV del mecanismo de transmisión principal de la máquina de impresión plana como ejemplo para ilustrar la ruta de diseño.

En primer lugar, de acuerdo con los requisitos de productividad y los pequeños cambios en la velocidad del área de impresión, se diseña el mecanismo de doble manivela del rodillo, luego, de acuerdo con la carrera alternativa de la mesa de la placa y los requisitos; de características de retorno de emergencia, la placa se diseña e implementa el mecanismo deslizante de manivela del movimiento de la mesa y luego se basa en el principio de que la velocidad lineal del punto de la superficie del rodillo y la velocidad de movimiento de la placa están lo más cerca posible en el área de impresión; , se diseña un mecanismo de doble manivela en serie frente al mecanismo de deslizamiento de la manivela, finalmente, el mecanismo diseñado realiza un análisis de movimiento y determina la posición del intervalo de acuerdo con el requisito de que el área de impresión esté cerca de una velocidad uniforme, y luego calcula la posición; la longitud del arco del punto en la superficie del rodillo cuando se mueve en el intervalo y la longitud del arco del punto en contacto con él en la mesa de la placa A partir de la diferencia entre los desplazamientos, la curva de desplazamiento del seguidor del mecanismo de leva (inferior). bastidor en la Figura 3-17) y la curva del perfil de la leva se puede diseñar en consecuencia.

Debido a la complejidad de esta solución, se recomienda que los estudiantes solo diseñen el mecanismo de transmisión de la mesa de placas (es decir, incluido el mecanismo de doble manivela, el mecanismo deslizante de manivela y el mecanismo de leva para compensación de movimiento en mecanismo de transmisión de la placa)

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3. Diseñe el mecanismo deslizante de manivela

De acuerdo con la carrera alternativa de la placa, obtenga la carrera del punto de bisagra del control deslizante. ; seleccione la relación entre la longitud de la biela y la longitud de la manivela (generalmente se puede elegir entre 2,8 y 4), la relación entre el desplazamiento y la longitud de la manivela (generalmente entre 0,3 y 0,4);

4. Diseñar el mecanismo de doble manivela de la mesa de platos.

Según la curva de velocidad del tambor conocida (dada por el profesor, o las dimensiones del mecanismo de doble manivela del tambor) Deje que los estudiantes realicen análisis de movimiento. Después de determinar inicialmente la sección de impresión, puede comenzar a diseñar el mecanismo de doble manivela de la mesa de placas.

4.1 En primer lugar, de acuerdo con el requisito de que la velocidad lineal puntual de la superficie del rodillo en la sección de impresión sea igual a la velocidad de movimiento de la mesa de la placa o el requisito de laminación pura.

determine el mecanismo de doble manivela de la mesa de la placa. Varias relaciones de posición correspondientes entre las dos bielas (use el método de interpolación o el método gráfico para seleccionar 3-4 pares de posiciones; use el método de optimización para seleccionar de 6 a 10 posiciones correspondientes

4.2 Utilice el método gráfico, el método de interpolación o el método de aproximación al cuadrado de funciones u otros métodos de optimización para diseñar el mecanismo.

5. Diseño del mecanismo de leva para compensación de movimiento

5.1 Suponga que el sistema del mecanismo de transmisión de la placa no está equipado con un mecanismo de leva para compensación de movimiento y la rejilla inferior está fija, realice. Análisis de movimiento en el sistema de transmisión principal. Encuentre la curva de desplazamiento y la curva de velocidad de la mesa de impresión y los puntos de la superficie del rodillo;

5.2 Ajuste el área de impresión de acuerdo con la curva anterior.

El punto de partida del área de impresión generalmente debe ser el mismo punto de velocidad (es decir, la posición donde la velocidad de movimiento de la placa es la misma que la velocidad del punto de la superficie del rodillo es relativamente pequeña y el cambio de velocidad de la sección de impresión); dos curvas de velocidad están bastante cerca;

5.3 Divida el área de estampado en varios segmentos para obtener puntos, y sucesivamente encuentre las diferencias entre la longitud del arco del punto de la superficie del rodillo y el desplazamiento de la placa, y dibuje la manivela ( o leva) ángulo como La curva en la abscisa es la curva de desplazamiento del seguidor del mecanismo de leva en el área de impresión;

5.4 Determine el segmento de la curva de transición en la curva de desplazamiento del seguidor del mecanismo de leva y use el método gráfico para calcular la teoría del perfil de la leva;

5.5 Verifique el ángulo de presión y el radio mínimo de curvatura, determine el radio del rodillo y encuentre el perfil real de la leva.

6. Organizar las instrucciones de diseño

5. Carga de trabajo sugerida a completar

Se recomienda utilizar el diseño asistido por computadora para el mecanismo de transmisión principal del mesa de platos. Para este fin, los estudiantes deben compilar y depurar el programa principal después de familiarizarse con las funciones de cada subrutina, el significado de los identificadores y los métodos de llamada, y luego usar el sistema de programa que han depurado para calcular los resultados; Puede averiguarlo gráfica o analíticamente.

Los estudiantes deberán completar:

1. Selección de planes de movimiento para tres mecanismos de transmisión principales y diagramas de ciclos de movimiento.

2. Dibujar los diagramas de movimiento de tres mecanismos de transmisión principales, incluido el diagrama de líneas de movimiento de un esquema;

3. Realizar un análisis de movimiento en el actuador y completar la escritura del principal. programa, incluido el diagrama de flujo del programa principal; dibujar el diagrama de líneas de movimiento del actuador;

4.

1., 2. Dibujado sobre 1 dibujo nº 1.

Se necesitan 1,5 semanas para completar las tareas anteriores, de las cuales se pasan entre 8 y 10 horas en la computadora.

Si el tiempo de diseño del curso es de 2 semanas, se puede considerar realizar dibujos de curva de desplazamiento de leva y contorno convexo, y 1 dibujo N°3.