[发明专利]一种基于传递路径分析的印刷机振动源定位方法

说明书

技术领域

本发明属于印刷机检测领域，尤其是涉及一种基于传递路径分析(TPA)的单张纸平版印刷机振动源定位方法。

背景技术

高速印刷机振动过大不仅降低印刷品质量，而且增大印刷车间噪声，影响操作人员的身体健康。由于印刷机结构的复杂性，印刷滚筒(印版滚筒、胶皮滚筒、压印滚筒)副、往复运动机构等多子系统激励源的耦合作用造成振动源定位困难。

在印刷过程中，图文转移或纸张定位时，印刷机系统中关键部件可能出现共振现象，以至于影响到印刷品质量。振动过大会加速印刷机磨损，降低套印精度，因此，印刷机从设计、出厂到使用过程中服务都需要运用振动测试技术，了解印刷机子系统或局部构件故障或状态发生变化时对整机动态性能的影响，才能科学地进行减振、降噪，保证设备的稳定性及可靠性。

国内外企业、高校在印刷机动态特性方面进行了大量基础研究，并将成果应用于印刷机改进设计及故障诊断。现有技术主要集中在印刷机关键机构的运动和动力学分析方面，而没有从印刷机系统各子机构综合作用角度研究其对印刷品质量的影响。由于印刷机系统复杂，振动传递路径众多且存在耦合现象，主要振动源的准确定位非常困难，而主要振动源的精准定位是印刷机系统结构优化和故障诊断的基础。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述技术问题而提供一种基于传递路径分析的印刷机振动源定位方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种基于传递路径分析的印刷机振动源定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)印刷机系统解析为子系统；

2)建立印刷机系统的TPA模型；

3)印刷机系统传递路径分级；

4)建立各级传递路径的拓扑模型；

5)各振动源与目标点的响应物理坐标描述；

6)建立各级传递路径的频响函数；

7)布置各子系统振动源与目标点的测点；

8)各子系统振动源与目标点振动测试；

9)通过逆矩阵法求解各传递路径载荷；

10)通过频谱分析，计算总目标点响应得到各路径贡献量；

11)通过比较各路径贡献量得到印刷机系统的最大振动源。

所述的步骤1)印刷机系统解析为子系统，子系统主要包括输纸部、纸张传递部、输墨输水部、印刷单元、收纸部、主传动部和机架，如图1所示。单张纸平版印刷机系统的色数用符号nc表示，nc≥4。Pi，Bi，Ii分别表示单张纸平版印刷机系统的第i个印刷色组的印版滚筒、胶皮滚筒和压印滚筒，这里，i＝1，2，3，…，nc；传纸滚筒用符号Ti表示，i＝1，2，3，…，nc，其中，T1表示前传滚筒，前传滚筒齿轮与第1色组压印滚筒(I1)齿轮啮合，为纸张传递部、输纸部分离头提供动力。前传滚筒(T1)为等径滚筒，压印滚筒和其他传纸滚筒采用倍径滚筒。

所述的步骤2)建立印刷机系统的TPA模型，如图1所示。

①主传动部传递路径：印刷机一般通过布置于印刷色组之间的主电机驱动，主电机安装于底座上，通过楔型带将主动带轮与被动带轮相连，与其被动带轮连接的齿轮与压印滚筒齿轮啮合，驱动整机印刷。尽管楔型带具有一定的缓冲和吸振作用，但主电机运转速度的波动，仍会通过主传动链影响压印滚筒上承载纸张的图文位置精度。

②输纸部传递路径：印刷机的操作面和传动面总体上沿纵向中心线对称，图1为操作面主视方向示意图。输纸部主要实现纸张从纸堆分离，并依次、逐张输送到定位部件前规的功能。输纸部的核心部件分离头主轴通过万向轴或链传动与主机的驱动齿轮相连接，该驱动齿轮与传纸滚筒(T1)的滚筒齿轮啮合。

③纸张传递部传递路径：纸张传递系统由前规、侧规、递纸、开闭牙等机构组成，对由输纸机纸堆输送的纸张进行纵向、横向定位、由输纸板到前传滚筒(T1)的传递。前规机构、递纸机构通过前传滚筒操作面墙板外侧轴端凸轮座上的前规凸轮、递纸凸轮驱动。前规机构的执行部定位板对纸张进行纵向定位，其振动过大将影响印刷品纵向套印精度。侧规的执行部件拉纸轮由前传滚筒驱动的空间凸轮机构带动，横向拉纸，实现纸张的横向定位，其振动过大将影响印刷品套印精度。递纸机构在前传滚筒轴端递纸凸轮的驱动下，通过凸轮连杆组合，带动摆动器机构往复摆动，实现由输纸板到前传滚筒的纸张传动，其振动过大，将影响印刷品的纵向套印精度。