在机组式凹版印刷机中,收放料占据着很重要的位置。
放料是龙头,在整个印刷过程中,放卷传动的平稳性对印刷张力的控制影响极大;收料是凤尾,收卷传动的平稳性对印刷品整齐度起决定性作用。
在收放料装置中,料轴驱动至关重要,因此该设计工作必须严谨仔细,尤其是传动比的计算要精确准确,反复验算,最终还要逆向校核。因为传动比的正确性直接关系着设备能不能正常放卷和收卷。
收放料在正常传动过程中,虽然卷径一直在发生变化(放卷越来越小,收卷越来越大),但线速度始终不能有变化。一旦有变化,张力就会产生波动,张力产生波动是印刷设备最忌讳的。
要保持料卷线速度不变化,传动电机的转数就得随着卷径不断变化,也就是电机频率要不断变化。
因为卷径变化范围比较大,因此频率变化范围也相应较大。但是再大的频率变化范围,也必须有条件限制,所以设备在设计时不但要考虑合同要求的最高印刷速度(例如300m/min),还要兼顾保证各项性能时的最低印刷速度(10m/min)。而传动比的正确性直接影响电机频率变化范围,也直接影响设备能不能正常放卷和收卷。
目前常用变频电机最高频率﹤98Hz, 最低频率>0.35Hz,也就是说在最小卷径最高印刷速度运转时,电机频率要≦98Hz;在最大卷径最低印刷速度运转时,电机频率要≧0.3Hz。
比如:计算下料轴驱动的传动比。
首先列出已知条件:
1、收放卷最大直径:D=Φ800mm=Φ0.8m
2、收放卷用纸芯Φ76 mm(内径)×Φ92 mm(外径):d=Φ92mm=Φ0.092m
3、最高印刷速度:300m/min
4、最低印刷速度:10m/min
5、变频电机:频率50HZ时转速1500r/min
现设定料轴驱动传动比为i;最高印刷速度下,最小卷径时电机转速为R1,频率为Z1;最低印刷速度下,最大卷径时电机转速为R2,频率为Z2。变频电机频率限制条件是Z1≤98Hz,Z2≥0.35Hz。根据已知条件可以列出相应的等式并得出相应阶段性结论:
1、R1×i×π×d(0.092)=300得出i=300/( R1×π×0.092)
2、R2×i×π×d(0.8)=10得出i=10/( R2×π×0.8)
3、50 /1500= 1/30= Z1/R1得出R1= 30×Z1
4、50 /1500= 1/30= Z2/R2得出R2= 30×Z2
所以有R1/ R2=6000/23≈260.87也就是Z1/ Z2≈260.87
Z1≤98Hz先取Z1=97Hz,则Z2=97/260.87≈0.37(Hz),满足Z2≥0.35Hz要求。
R1= 30×Z1=30×97=2910(r/min)
i=300/( R1×π×0.092)= 300/( 2910×π×0.092) ≈0.3567
通过上面系列计算,将传动比初步确定出来,如果条件允许,尽量用一级传动来实现传动比,这是因为级数越少效率越高。
但是大多情况下是不可能的,确定传动级数还必须考虑使用要求和机械结构,凹版印刷机的收放料基本上是由2级或3级传动来实现。
传动比初步确定出来后,根据电机尺寸、空间位置选择合适的同步带轮。因为同步带轮的选择也有条件限制,所以最终传动比以选定的同步带轮齿数来计算,但要尽可能地接近计算值。
最终传动比确定好后,必须根据上面的计算方法,逆向校核电机的最高频率和最低频率。逆向校核工作完成后,整个料轴驱动的传动比计算才算最终完成。