Задра Володимир Михайлович. Комплексна оптимізація засобів для прорізування різнопрофільних отворів у паперово-картонних виробах

Краткое описание

Задра Володимир Михайлович. Комплексна оптимізація засобів для прорізування різнопрофільних отворів у паперово-картонних виробах: дисертація канд. техн. наук: 05.05.01 / Українська академія друкарства. - Л., 2003

Задра В.М. Комплексна оптимізація засобів для прорізування різнопрофільних отворів у паперово-картонних виробах.- Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.01 машини і процеси поліграфічного виробництва.- Українська академія друкарства. Львів, 2003.
Дисертація присвячена розробці технологічного процесу та відповідних технічних засобів для виготовлення різнопрофільних отворів у продукції поліграфічного і пакувального виробництв методом ножичного різання. На основі аналітичних та експериментальних досліджень оптимізовано режими технологічного процесу і параметри різального інструменту з огляду на мінімізацію енергосилових характеристик при належній якості виконання операції різання та високій продуктивності. Розроблено підсистему автоматизованого проектування різального інструменту та конструкцію прорізувального модуля. Встановлено критерій оцінки якості виконання операції різання при виготовленні картонних виробів і розроблено метод експрес-аналізу.

У дисертації розв’язана наукова задача розробки на основі теоретичних і експериментальних досліджень оптимальних технологічного процесу та технічних засобів для виготовлення різнопрофільних отворів у паперово-картонних виробах енергоощадним і прогресивним методом ножичного різання з одночасною об’єктивною оцінкою якості виконання операції за встановленим у праці критерієм.
1. Виготовлення паперово-картонних виробів з різнопрофільними отворами переважно здійснюють методом ножового різання, який характеризується конструктивною складністю, високою енерго- і металомісткістю устаткування. Альтернативний метод ножичного різання зумовлює зменшення на порядок енерговитрат, вартості інструменту і часу на переналагодження устаткування, але не має наукового обгрунтування і технічного розв’язання стосовно виготовлення різнопрофільних отворів у паперово-картонних виробах.
2. Встановлені основні силові характеристики ножового і ножичного різання напруження руйнування картону. Для ножового різання руйнівними є напруження стиснення картону, які сягають 310...512 МПа, для ножичного напруження зрізування 37...62 МПа залежно від виду картону. Виділені основні чинники, що впливають на руйнівні напруження: густина картону, розташування волокон та масштабний фактор. На порядок менші руйнівні напруження картону підтверджують доцільність застосування ножичного різання.
3. Теоретично встановлено та експериментально підтверджено, що технологічні навантаження залежать від фізичних характеристик картону (Еіn), типу різального інструменту та кута нахилу леза ножа.
4. Експериментальним шляхом встановлені залежності погонних сил різання від товщини і густини картону, зазору між ножем і протиножем, геометричних параметрів різального інструменту (типу ножа, кута нахилу леза, кута загострення), розташування волокон картону відносно крайки леза ножа, швидкості виконання операції різання, тривалості роботи інстументу. Найвагомішим чинником, що впливає на погонні сили різання є товщина картону (5q40 Н/мм при 0,3d3,0 мм).
5. Визначені оптимальні значення основного параметра для чотирьох типів ножів кута нахилу леза: для ножа типу І = 40...80, для ножів типів ІІ, ІІІ = 80...140,для ножа типу ІV П= 160...300. Розроблена і апробована конструкція ножа типу V з кутом= 120...200, яка зумовлює зменшення погонних сил різання в 1,4 1,6 разу та довжини лінії різання в 2 5 разів порівняно з ножами інших типів. Обгрунтована оптимальна продуктивність устаткування для прорізування отворів: 30...50 циклів/хв при обробці щільних картонів, від 50 циклів/хв і більше для гофрованих.
6. З метою зменшення трудомісткості і тривалості конструкторських робіт розроблена та реалізована підсистема автоматизованого проектування різального інструменту для виготовлення отворів найуживаніших конфігурацій за випрацюваними в роботі рекомендаціями.
7. Розроблена і пропонується виробникам конструкція прорізувального модуля для виготовлення різнопрофільних отворів у паперово-картонних виробах. Модуль може працювати автономно або у складі комплексу обладнання для виготовлення картонних паковань, розробленого науковцями кафедри поліграфічних машин УАД.
8. Встановлений критерій і розроблений метод комп’ютерного аналізу якості різання картону з можливістю використання у виробничих умовах. За допомогою експрес-аналізу якості визначається граничний стан інструменту.
9. Доцільність застосування методу і засобів ножичного різання для виготовлення картонних паковань підтверджена економічним обгрунтуванням.