Во время работы МБС действуют следующие нагрузки: сопротивление перемещению транспортного устройства; усилие фрезеровки книжного блока; технологические силы торшонирования ко¬решка; сопротивление вращению клеевых валиков и пр. Для определения сил трения, которые возникают при перемещении конвейера с каретками или тракового транспортера, используются общеизвестные зависимости из курсов «Транспортные машины». Наиболее весомым среди других усилий и специфическим является усилие фрезеровки, поэтому ниже сосредоточимся именно на нем.
Вопросом определения этого усилия в разное время занимались Крабиш (Германия), Д. А.Пергамент, В.С.Грушевский (Россия), И.Н.Петрив (Львов). Однако В.С.Грушевский занимался определением техноло¬гических усилий при разрезке брошюр-двойников толщиной только 5 мм дисковыми ножами, а Д.А.Пергамент исследовал механику пиления блоков.
Наиболее основательно изучал резку блоков вращающимся ножом Крабиш [10]. Он принял во внимание следующие параметры: глубина врезания а — расстояние от осевой линии блока (рис. 7.17, а) до периферии ножа, мм; средний угол врезания у — угол между хордойАВинаправлением подачи v. Возможны два варианта резания (имеется в виду обработка корешка дисковым ножом): попутное резание бывает в случае, когда блок и вращаю¬щийся нож во время контакта двигаются в одном направлении (рис. 7.17, б); при встречном резании они двигаются в противоположных направлениях (рис. 7.17, в).
Глубина врезания а лежит в границах от
Схема усилий, которые действуют на блок при попутном и встречном движении, показана на рис. 7.17, 6, в. Можно отметить наличие двух составляющих усилия резания F:
1) радиальное усилие Fr — реакция неподвижного ножа на пе-ремещение блока;
2) окружное усилие Fu — реакция вращающегося ножа на тормозящее действие стопы.
Усилия Fr и Fu действуют в плоскости резания, их направления перпендикулярны между собой, а равнодействующая F определяется как геометрическая сумма.
В МБС принято применять попутное резание, поскольку равно-действующая резания F направлена под тупым утлом к плоскости блока, а поэтому условия вырывания блока из зажимов будут худшими, чем при встречном движении, когда F фактически действует в плоскости блока и может сдвинуть его относительно стенок транспортного средства.
Зависимость усилия резания F от скорости вращения ножа п, толщины блока h и величины подачи vпредставлена на рис. 7.17, г. При радиусе ножа г = 75 мм, угле заточки 3 = 20°, попутном резании, глубине врезания а = 5 мм, материале блока — мелованная бумага плотностью 90 г/м2 — равнодействующая возрастает с увеличением величины подачи v. Сначала происходит интенсивное возрастание, а потом эта зависимость имеет линейный характер, причем начало линейного участка определяется толщиной блока л. С увеличением толщины блока h равнодействующая также возрастает. С повышением скорости вращения ножа л сила F уменьшается (рис. 7.17г), кривая 1—л = 75 мин-1, кривая 2 — л = 684 мин-1.
Исследования влияния глубины врезания ножа а показали, что при а = 0 усилие F максимальное; по мере увеличения величины а, например от 5 до 30 мм, оно несколько уменьшается. Усилие резания при попутном движении больше, чем при встречном. Усилие также тем больше, чем меньше радиус ножа г.
На рис. 7.17, д показана зависимость равнодействующей усилия фрезерования F от толщины книжного блока h (скорость подачи v = = 40 м/мин): с увеличением толщины величина усилия возрастает.
И.Н.Петрив (Украинская академия печати), разрабатывая способы автоматизированной переналадки поточных линий для изготовления книг бесшвейным скреплением, установил зависимости зажима блока в траковом транспортере от вида бумаги, степени
остроты фрезы, толщины блока и других факторов [27]. Им предло жена формула для расчета усилия фрезерования:
где р — удельное усилие фрезерования, которое приходится на единицу погонной толщины блока для определенного вида бумаги при определенной скорости работы линии, Н/мм; Т — толщина книжного блока, мм; /3 — показатель нелинейности; Кт — коэффициент, учитывающий скорость подачи блока в фрезерную секцию; К0 — коэффициент, учитывающий остроту резцов фрезы; С— коэффициент, учитывающий влияние других факторов (например, угла заточки резцов).
К сожалению, выражение (1) нельзя использовать для практических расчетов, поскольку коэффициенты Кт, К0иСне были оп¬ределены. Поэтому величину усилия фрезеровки Р. найдем косвенным путем.
Для обеспечения надежного зажима книжного блока между ветками тракового транспортера (экспериментальные исследования проводились на отечественной МБС модели БК-И) необходимо, чтобы выполнялось условие
На основе экспериментальных данных выявлена зависимость удельного давления блока в траковом транспортере:
р = к2аТ*, (4)
где к2 — коэффициент, который зависит от остроты кромок резцов фрезы (для острой фрезы къ = 1,0; для затупленной — к2 = 1,8); а и Р — коэффициенты, характеризующие физико-механические характеристики бумаги.
гдеА = 1,5/BL, приВ = 70мм,А = 6800-9000дляI = 210-280мм. Пример. При обработке блоков толщиной 25 мм, длиной L 210 мм из бумаги типографской № 3, при высоте траков (В) 70 мм, принимая коэффициент трения (/) 0,3, фреза немного приработана (&2 = 1,3), усилие фрезерования (Н) будет
Рфр = l,50,3-70-2101f30,0128-2504'M = 516. Необходимо принять во внимание, что формула (5) справедлива при использовании дисковой фрезы с углом заострения 20°, т.е. «беспылевой» фрезы.
|
