загрузка...
 
6.2.2. Підвищення ефективності процесу різання поліграфічних матеріалів на основі діагностики поточного стану ножа за акустичним сигналом
Повернутись до змісту

6.2.2. Підвищення ефективності процесу різання поліграфічних матеріалів на основі діагностики поточного стану ножа за акустичним сигналом

Джерелом акустичних сигналів під час різання поліграфічних матеріалів є інструмент, напружено–деформований стан якого пов'язаний із процесами, що відбуваються у зоні різання. Ці процеси мають різний ступінь просторово–часової локалізації і пов’язані з деформацією та руйнуванням оброблюваного матеріалу, тертям і розривом фрикційних зв'язків на контактних поверхнях, зародженням і розвитком тріщин і т. д. Хвилі напруг, які виникають у цих процесах, несуть інформацію про них і поширюються у пружному середовищі по елементах технологічної системи. Усереднене значення контактного напруження визначається за такою формулою

                                           (6.46)

де LБ – довжина різі; Р – зусилля різання; R – радіус різальної кромки.

Виразимо величину зносу різальної кромки h через її радіус R (рис. 6.19)

                                             (6.47)

Підставивши (6.46) у (6.47), отримаємо вираз, що зв'язує величину зносу з контактним напруженням

                         (6.48)

Із (6.48) випливає, що величина зносу різальної кромки h обернено пропорційна величині контактного напруження

                                                       (6.49)

Формула (6.45) в даному випадку має такий  вигляд:

                                  (6.50)

Ступінь зносу ножа можна оцінити за формулами (6.51) і (6.52):

                                                         (6.51)

де h(t) – поточна величина зносу; h0 – первинне значення параметра h.

                                               (6.52)

На практиці безпосередньо скористатися цими формулами важко, тому необхідно непрямим способом за допомогою методу технічної діагностики оцінити ступінь зносу ножа. Контроль за станом ножа здійснювався за величиною акустичного сигналу, який генерується процесом різання паперу. Амплітуда звукового тиску прямо пропорційна амплітуді механічного тиску – величині контактного напруження ? і відповідно (6.49), оберненно пропорційна

величині зносу h:

А~?к~1/h.                                                 (6. 53)

З урахуванням цієї формули (6.23) і (6.24) перетворяться

до такого вигляду:

                                               (6.54)

де А(t) – поточна величина амплітуди звукового тиску; А0 – первинне значення амплітуди звукового тиску (тиск, що генерується  гострим ножем):

                                     (6.55)

Вирази (6.54) і (6.55) дозволяють контролювати ступінь зносу за результатами регулярного контролю величини акустичного сигналу, що генерується процесом різання паперу. Однак інформації про поточний ступінь зносу ножа недостатньо, необхідно так само визначити напрацювання ножа Тзат до його наступного заточування. Цей параметр визначається у процесі апроксимації результатів контролю акустичного сигналу графіком дзеркальної кривої В.Ф. Лоренца, яка описує процес зменшення амплітуди акустичного сигналу у міру зносу ножа.

Процедура апроксимації виконується шляхом мінімізації такого функціонала:

,                         (6.56)

де ?, n – параметри аналітичної залежності.

Визначивши параметри Тзат, ? і n, вирази (6.54) і (6.55) можна подати відповідно у такому вигляді:

                                            (6.57)

                                          (6.58)

Таким чином, поєднання теоретичної і емпіричної моделей дає можливість практично здійснювати об'єктивний контроль за станом інструменту на етапі експлуатації і забезпечувати виробників паперорізального обладнання інформацією про необхідність доопрацювання конструкцій на стадії проектування. Застосування результатів теоретичних досліджень механізму навантаження і зношування ножа на основі кінетики руйнування металів дозволяє вирішувати питання, пов'язані зі створенням інтегрованої системи управління електронними даними про виріб на різних етапах ЖЦ від початку розроблення до утилізації.



загрузка...