Плоско-друкарські машини

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИ УНІВЕРСИТЕТ

НН ІНСТИТУТ КОМП'ЮТЕРНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

КАФЕДРА КОМП'ЮТЕРНИХ МУЛЬТИМЕДІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

з дисципліни "Обладнання видавничо-поліграфічного виробництва"

Виконала:

студентка426 групи ІКІТ

Костюк А.Ю.

Керівник:

ст. викладач Таран В.М.

Київ 2018

1. Короткі історичні відомості про розвиток офсетного плоского друку

З початку свого застосування плоский друк мав назву «літографія» (від грец. літо -- камінь і графо-- пишу), творцем якої є уродженець Праги АлоїзЗенефельдер (1771--1834) -- винахідник з німецького міста Мюнхена.

В 1797 р. він запровадив «хімічний друк», як називали спочатку літографію, сконструював верстат, на якому одержували відбитки за допомогою рейбера (Рейбер (від німецького слова геіsеn-- терти) -- це дерев'яний брусок із заокругленим ребром, що має радіус загострення 4...8 мм, який слугує для одержання відбитків з літографського каменю)(рис. 1). Цьому верстату передувала практика використання літографського верстата з циліндричним тиском (рис. 2) для одержання відбитків з літографського каменю.

В 1798 р. А. Зенефельдер застосував техніку гравірування та перебивання на камінь.

У 1805 р. він використав для плос-кого друку металеві пластини, в 1807 р. запровадив тоновий, а в 1808 р.-- кольоровий друк з каменю. Пізніше замість літографського каменю він застосував штучні дошки, вкриті каменеподібною масою, що слугували замість важких плит.

У 1817 р. Мюнхенська Академія відзначила нагородою запропоновану А.Зенефельдером модель літографського верстата, в якому зволоження і накочування фарби на камінь здійснювалися автоматично самою машиною, що могла працювати за допомогою водяного привода. Цікавим, пророчим висловлюванням щодо майбутнього розвитку плоского друку є його слова, вміщені в підручнику з літографії: «Доти, доки довільна рука майстра, наскільки це можливо, не буде усунута, та відбитки в літографії не будуть одержувані цілком за допомогою машини, я не припускаю, що літографське мистецтво досягне вершини ступеня своєї довершеності. Рано чи пізно я маю намір здійснити свій задум, викласти свої ідеї в цьому питанні моїм друзям у літографському мистецтві». Винахідник удосконалив численні манери, що в наступній практиці літографії добре прислужилися; це друкування гравюри з каменю, писання і малювання спеціальною тушшю на папері, перебивання на камінь, робота олівцем на верненому камені, тоновий і кольоровий друк.

Із 1796 р. безперервно до 1820 р. вів пошуки технології друкування з каменю на тканинах.

Рис. 1. Перший літографський Рис. 2. Літографський верстат із

рейберний верстат циліндричним тиском

Усі пошуки і труднощі, які А. Зенефельдер долав від часу відкриття хімічного друку, він виклав у книзі «Повний курс літографії» (1818 р.). У цій книзі він описав свою самовіддану працю, подав рецептуру та перелік матеріалів, потрібних у літографії.

Мистецтво літографії порівняно швидко усталилося в інших країнах світу. Завдяки студентові Нідермайєру зі Страсбурга вона потрапила до Франції. В 1805 р. АнреасДелармі з Мюнхена помандрував із верстатом до Риму. В 1815 р. в Росії у Петербурзі її запровадив П.Л. Шиллінг. В Україні літографія почала застосовуватися в 1823 р. В 1828 р. клопотами Барнета і Доулітла літографія потрапила до Нью-Йорка в Америку.

2. Плоско-друкарські машини

Значна частина друкованої продукції до недавнього часу проводилася способом високого друку на плоско-друкарських машинах (ПДМ). Інтенсивний розвиток і виробництво плоско-друкарських машин, характерне для початку і середини XX століття, сьогодні практично припинилося.

Однак, незважаючи на відносну простоту побудови друкованого апарату плоско-друкарських машин, їх невисоку продуктивність, історичний досвід їх проектування, накопичений десятиліттями, залишається актуальним і корисним.

Широке поширення плоско-друкарських машин і їх успішна конкуренція в свій час з ротаційними листовими друкованими машинами пояснюються можливістю використання оригінальних форм набору і кліше з високою частотою растру (до 60 лін/см), а також зручністю й простотою обслуговування друкарського апарату, що не потребує високої кваліфікації друкаря, що компенсувало (при малих і середніх тиражах) основний їх недолік - порівняно малу продуктивність. Нерідко плоско-друкарські машини використовувалися для виконання допоміжних операцій: тиснення, перфорування, висікання та ін.

По структурній побудові плоско-друкарські машини мають багато спільного з листовими ротаційними машинами і відрізняються лише конструкцією друкованого апарату та специфікою приводу барвистого апарату.

Оригінальність побудови і труднощі конструювання приводу друкованого апарату плоско-друкарських машин полягають в організації синхронного взаємодії під час друкування обертового друкованого циліндра, що несе лист, і що переміщається зворотно-поступально масивного столу-талера зі встановленою на ньому формою.

На рис. 3 схематично показані основні вузли і механізми однооборотноїплоско-друкарської машини, пристрій і роботу яких розглянемо по ходу переміщення паперу. Низькостапельний листоживильний пристрій 1 здійснює ступеневу подачу листів в прийомні ролики 2 похилого столу 3, звідки за допомогою тесьомочного транспортера 4 і вантажних роликів 5 вони надходять в зону рівняння до передніх 6 і боковому 7 упорів. Після рівняння листа захоплення 8 друкованого циліндра 9 по ходу його обертання беруть лист і проводять його в зону взаємодії з формою 10, встановленої на талері 11, який здійснює зворотно-поступальний рух в горизонтальній площині. Талер переміщається під дією кривошипно-ползунного механізму з шестерним скатом 13, який взаємодіє з зубчастими рейками 14, 15. Під час поїздки талера в сторону друкованого циліндра (робочий хід) на форму наноситься фарба накатними валиками барвистого апарату 16, а при його реверсі (холостий хід) накат фарби повторюється.

Рис. 3. Принципова схема однооборотної плоско-друкарської машини

Особливість приводу барвистого апарату полягає в тому, що гуркотів-накатну група приводиться від зубчастої рейки талера і обертається реверсивно. Подібний дворазовий накат фарби за робочий цикл створює сприятливі умови для якісного друку. Після запечатування листа він передається в захоплення 17 ланцюгового листовиводного транспортера 18, який викладає його зображенням вгору на тесемочний транспортер 19, який виводить відбиток на приймальний пристрій 20, де формується стапель відбитків. привод офсетний друк

Друкований циліндр 9 відливається з високоміцного чавуну, має ребра жорсткості і запресовану сталеву вісь для установки його в ексцентричних опорах. Робоча частина друкованого циліндра обтягнута декелем і служить опорною поверхнею для запечатуваного листа в момент його контакту з формою, а в неробочий частині (виїмці) розташовані захоплення 8 і механізми кріплення і затягування декеля. Коефіцієнт використання поверхні друкованого циліндра К_пстановить для плоско-друкарськихмашин 0,3-0,6, а коефіцієнт використання циклу К_ц = 0,25-0,3.

Талер 11 являє собою ребристу чавунну плиту, добре оброблену по площині і встановлену відносно напрямних станини на роликових рухомих опорах 21.

Розбіжність друкованого циліндра і талера в момент його зустрічного руху (холостий хід) здійснюється за рахунок повороту циліндра в цей період циклу своєї неробочий поверхнею.

2.1 Схеми побудови плоско-друкарських машин

Варіанти схем побудови приведені на рис. 4 класифікаційної схемою, при складанні якої враховувався історичний досвід проектування цих машин. Найбільш невдалий варіант побудови (через труднощі обслуговування) - двонакладні машини з вертикальним розташуванням талера, а відтак їхні застосування було недовгим. Гідність двонакладних машин полягало в можливості використання робочого і холостого ходів талера, що збільшувало з'їм друкованої продукції вдвічі. Було відомо кілька різновидів таких машин, але всі вони, як правило, мали два барвистих апарату, два подають і прийомних стапеля, два друкованих циліндра або один, але з двома системами захоплень і змінним напрямком його обертання.

Рис 4. Класифікаційна схема побудови плоско-друкарських машин

Рівняння запечатуваних листів щодо форми в цих машинах проводилося по черзі - то по передній, то по задній кромці листа, що не дозволяло (через неминуче розкиду листів по довжині) забезпечити точне сполучення фарб при багатоколірного друку. Крім того, ці машини відрізнялися від однонакладних конструктивною складністю і громіздкістю.

Всі існуючі до недавнього часу ПДМ будувалися за принципом однокладних, одноколірних і односторонніх, проте всі вони мали різні варіанти подачі паперу і виведення готового відбитка.

При виборі схеми побудови ПДМ необхідно враховувати характер зміни швидкості талера (V_T)і друкарського циліндра (V_Ц), що і визначає в основному величину інерційних навантажень. Варіанти зміни швидкості і співвідношення циклових часів наведені на рис. 5.

Рис. 5. Варіанти зміни швидкості талера і друкованого циліндра

Аналіз, проведений при розробці оригінальної малоформатної машини ПП50, показав, що принципово менші динамічні навантаження можуть бути отримані в друкованій парі зі змінною швидкістю друкування, в якій друкований циліндр здійснює два і більше оборотів за цикл.

Варіанти схем побудови ПДМ наведені на рис. 6 і 7.5 Цифрами на схемах позначені: 1 - самонаклад; 2 - похилий стіл; 3 - друкарський циліндр; 4 - талер; 5 - лістовиводного пристрій; 6 - приймальний стіл; 7 - барвистий апарат; 8 - форгрейфер; 9-10 - поворотний і передавальний циліндри; стрілками показані шлях листа і робочий хід талера.

Машини зі зворотним висновком листа будувалися в основному для малого і середнього форматів (рис. 6). Хороші умови для обслуговування форми, розташування самонаклада і приймального пристрою з одного боку і невеликі розміри - основна перевага таких машин. Загальний їх недолік - невелика висота стапеля самонаклада і приймального пристрою.

Рис. 6. Варіанти побудови однонакладних плоско-друкованих машин зі зворотним висновком

Рис. 7. Варіанти побудови однонакладних плоско-друкованих машин з фронтальним висновком

Кілька незвичайним для машини цієї групи представляється розміщення стапеля самонакладу під прийомним пристроєм (рис. 6,б, д), що дозволяє організувати надійний висновок листа тільки одним ланцюговим транспортером, в порівнянні із рис. 6,а, в, е, в яких використовується ще і тесемочний транспортер. Єдиний недолік цих схем - поганий доступ до друкованого циліндра. У машині «Кондор» (Німеччина), побудованої за рис. 6, б, барвистий апарат для зручності обслуговування друкарського циліндра відводився вгору.

Машини з фронтальним висновком листа (рис. 7) будувалися для великого формату, мали велику ємність стапелів і великі розміри. Виняток становлять тільки машини (рис. 7, б, г), призначені для малоформатної продукції, що дозволяло організувати з'їм відбитка з циліндра за задню кромку (рис. 7, г) за допомогою хитається штанги з присосами (машини ОМ1, ОМ2) або за допомогою збірного поворотного циліндра 9 (рис. 7,б). В останньому варіанті використовувався або зупиняється, або однооборотний друкований циліндр з додатковою системою захоплень для перехоплення відбитка з захоплень збірного циліндра; далі лист виводився ланцюговим транспортером на приймальний стапель. У цій схемі друкований циліндр виконував також функцію передавального циліндра, для чого повинен був мати збільшений діаметр для розміщення додаткової системи захоплень.

У всіх типах машин подача листа здійснювалася через передавальний механізм у вигляді хитається (рис. 6, а, б, рис. 7, а, б) або обертового (рис. 6, в) форгрейфера, або через передавальний циліндр (рис. 6, г), або відразу в захоплення друкованого циліндра (рис. 6, д, е, рис. 7, в, г) .

Висновок відбитка здійснювався, як правило, одним ланцюговим транспортером (рис. 6, б, в, г, рис. 7, а, в), або, ще додатково до нього, тесемочним транспортером (рис. 6, а, е) - за винятком раніше зазначених схем (рис. 7, б, г).

Найбільшого поширення останнім часом серед машин зі зворотним висновком отримала однооборотний машина ПС6 (рис. 6, е), а серед машин з фронтальним висновком - двухоборотний машина ПП84 (рис. 7, а).

Слід зазначити схему (рис. 6, г), по якій передбачалося побудувати швидкісну двухоборотнийПлоскодрукарські машину ПП50, що призначалася для заміни серійної машини ПС-АЗ. У машині ПП50 подача листа в захвати друкарського циліндра проводиться через передавальний циліндр 10, вісь обертання якого поєднана з ланцюговим вивідним транспортером, що рухається в 3 рази швидше передавального циліндра. Після передачі листа в захвати друкарського циліндра він проводиться в зону друку і при другому обороті друкарського циліндра виводиться однією з кареток вивідного транспортера на стапель. Незважаючи на змінну швидкість руху друкованого циліндра, приймання та передача листа проводилися на ділянках постійної швидкості. Машина ПП50 була захищена авторським свідоцтвом (а. с. СРСР № 370072. БІ. № 11. 15.11. 1973) і мала ряд оригінальних конструкторських розробок, які були реалізовані тільки в дослідному зразку.

2.2 Привід друкованого апарату плоско-друкарської машини

Найбільш завантаженим пристроєм плоско-друкарської машини є привід друкованого апарату, який включає в себе механізми приводу талера і друкованого циліндра. Синхронізація швидкостей талера і друкованого циліндра здійснюється шляхом їх спільного приводу під час друкування: талер і циліндр пов'язані з допомогою зубчато-рейкового механізму. Навантаження в приводі друкованого апарату - наслідок прискорень великих оборотним мас, що викликає деформації ланок механізмів, їх неузгодженість і зміщення в момент взаємодії. Ці навантаження можуть бути зменшені за рахунок полегшення талера і друкованого циліндра, застосування раціональних законів їх руху і вибору таких конструктивних параметрів приводу, які б дозволили зменшити коливання і динамічні перевантаження в момент узгодження руху талера і циліндра.

До недавнього часу в двооборотних машинах з постійною швидкістю друкування для погашення інерційних навантажень талера застосовувалися пневматичні амортизатори. Вони досить докладно розглянуті в підручнику А.А.Тюріна, де зазначається, що, незважаючи на їх ефективність, вони не змогли повністю врівноважити інерційні сили, особливо при різних швидкісних режимах роботи машини, крім того, вони створювали істотну шумове навантаження.

Необхідність у використанні амортизаторів відпала після того, як в машинах великого формату стали застосовувати для приводу талера кривошипно-повзуни механізм з шестерним скатом, показники за міцністю якого дозволяли витримувати інерційні навантаження.

Діаграма зміни швидкості і прискорення (рис. 8) ППМ зі змінною швидкістю друкування наочно ілюструє цикловую взаємозв'язок друкованого циліндра і талера. Як механізм приводу талера в цьому випадку використовується кривошипно-повзуни механізм з шестерним скатом (рис. 9). Він являє собою механізм постійної структури, для якого з достатньою точністю переміщення x, швидкість v і прискорення талера a можуть бути виражені формулами

,

де - позиційний інваріант подібності переміщення:

;

,

де - позиційний інваріант подібності швидкості:

;

,

де -позиційний інваріант подібності прискорення:

.

Рис. 8. Діаграма зміни швидкості талера і друкованого циліндра і прискорення талера

Рис. 9. Кривошипно-повзуни механізм приводу талера: а - з одинарним шестерним скатом; б - з комбінованим шестерним скатом

Кривошипно-шатунний механізм з шестерним скатом -конструктивно найбільш відпрацьований варіант приводу талера (рис. 9). Призначення шестеренчатогоската- збільшити хід талера в порівнянні з ходом осі ската, функція якої аналогічна функції повзуна кривошипно-ползунного механізму. З плану швидкостей (рис. 9, а) слід, що швидкість талера по відношенню до швидкості осі скатазбільшується в 2 рази. Відповідно переміщення талера по відношенню до осі ската подвоюється і не залежить від діаметра шестеренчатогоската. З урахуванням аналогії з кривошипно-повзуни механізм переміщення талера виражається залежністю .

В машинах великого формату, що мають хід талера понад 1400 мм, з конструктивних міркувань для зменшення радіусу кривошипа застосовують здвоєний шестерний скат (рис. 9, б) і зміщення (дезаксіал e) осі ската щодо осі головного вала. Здвоєний скат дозволяє зменшити радіус кривошипа з урахуванням радіусів шестерень . У цьому випадку переміщення талера залежить від геометричних параметрів взаємодіючих шестерень.

До основних параметрів друкованого апарату відносяться: -переміщення талера і друкованого циліндра; -діаметр друкованого циліндра; -коефіцієнт використання поверхні друкованого циліндра; C -число оборотів друкованого циліндра за цикл, а також коефіцієнти його робочого ходу, реверсування u і піку швидкості B.

Привід друкованого циліндра - друге за навантаженості пристрій, так як сили, що діють на нього з боку друкарського циліндра, досягають 25-30% від навантажень, що діють на механізм приводу талера.

Механізм приводу є хитний важіль 1 з сектором 2, керований кулачковим приводом 3, який взаємодіє з сектором 4 друкованого циліндра і повідомляє йому рух зі змінною швидкістю. Для організації стикування механізмів приводу друкованого циліндра передбачені ділянки спільного ведення, на яких друкований циліндр переміщається як механізмом ловить сектора, так і зубчастої рейкою талера. Подібний привід друкованого циліндра використаний в однооборотнійплоско-друкарській машині.

Для реалізації двухоборотного варіанту в складі механізмів приводу друкованого циліндра можуть бути використані зубчасті сектори із змінним передавальним відношенням (привід машини ПП84) або, наприклад, кулачково-зубчастий диференційний механізм, який був рекомендований для приводу друкованого циліндра машини ПП50.

На рис. 10 зображена схема цього механізму, в якому друкованому циліндру повідомляється основний рух за допомогою зубчастих коліс 1, 2 і 3, 4 зі швидкістю, яка дорівнює середньому значенню швидкості його руху за кінематичний цикл, і додаткове з будь-якого закону за рахунок розвороту колеса 3 щодо колеса 2 від чотириланкова механізму 5-7, керованого нерухомими кулачками 8, 9. Цей механізм дозволяє повідомити друкованого циліндра практично будь-який закон руху.

Рис. 10. Механізм приводу друкованого циліндра: а - механізм ловить сектора; б - кулачково-зубчастий диференційний механізм

Висновок

В ході виконання домашнього завдання були набуті навички складання принципово-технологічних схем побудови машин з урахуванням особливостей їх конструкції та умов експлуатації.

Плоско-друкарськимашини (званітакож старт-стопи, так як цикл протяганняматеріалучергується з робочим циклом, протягомякогоматеріалнерухомий, абомоноблоковими) призначені для друкубагатокольоровоїетикеткової, пакувальної, а такожіншоїпродукції на найширшомуспектрі нетягнучихматеріалів: всіхвидівсамоклеючогопаперу і плівок, паперу, картону, тканини, алюмінієвої фольги, полімернихматеріалах.

Машининадаютьунікальнуможливість при мінімальнихвкладенняхорганізувативиробництвопродукціївисокоїякості. Функціональномашинидозволяютьздійснюватибагатобарвнийдрук, ламінування, гарячетиснення і висіканнясамоклеючихетикеток.

Машинидужепрості в обслуговуванні, забезпечуютьлегку настройку на тираж і мінімумвідходів при друку, щоробитьїхвисокорентабельними при друку невеликих тиражів.

Список використаних джерел

1. Чехман Я. И., Сенкусь В. Т., Бирбраер Е. Г. Печатные машины. -- М.: Книга, 1987. -- 304 с.

2. Митрофанов В. П., Тюрин А. А., Бирбраер Е. Г., Што?? ляков В. И. Печатное оборудование. -- М.: Изд-во МГУП, 1999. -- 442 с.

3. Плоскодрукарськіімашини та ротаційнімашини [Електронний ресурс]. - Режим доступу : http://jak.magey.com.ua/articles/ploskodrukarski-mashini-listovi-rotacijni-mashini.html

4. Классификация и построение печатных машин[Електронний ресурс]. - Режим доступу: https://studfiles.net/preview/2525501/

Размещено на Allbest.ru