基于有限元对印刷机滚筒的仿真分析
2017-06-07李乾
李乾
摘要: 印刷滚筒是整个印刷机的核心关键部件,其扰度变形量和动态性将直接影响印刷装置运动的平稳性及印刷质量,本论文首先推导印刷滚筒理论公式,然后基于有限元ANSYS Workbench对已经用proe建立的模型,进行静力学和模态分析,找出滚筒壁厚跟扰度的关系及滚筒壁厚、滚筒侧壁厚对滚筒的动态性能的影响。
Abstract: The printing cylinder is the key part of the whole printing machine, and the degree of flexibility and the dynamic property of the printing press will directly affect the stability of the printing device and the printing quality. This paper presents the printing roller stiffness formula and finite element based on ANSYS Workbench has been established using proe model for static and modal analysis, and finds out the relationship between the effect of drum wall thickness with immunity thickness and thickness on the drum dynamic performance.
关键词: 滚筒;壁厚;扰度
Key words: rotary drum;drum wall thickness;flexibility
中图分类号:TS803.6 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)16-0145-02
1 印刷滚筒刚度理论分析
查阅《机械设计手册》:材料为HT300,弹性模量为E=2×1011Pa,泊松比?酌=0.27,密度?籽=7250kg/m3 。所谓建立仿真环境就是根据实际添加边界约束和施加等效力[4]在实际生产印刷过程中,印版滚筒所受的压力对整个印刷有很重要的的影响,一般印版滚筒与橡皮滚筒间的压力在30-70N/cm2范围内变化[5]。
2 滚筒的静力学分析
根据静力学分析可以得到当印版滚筒与包橡胶滚筒压合的时候,由于压力分布不均匀,在两端区域存在应力集中区域,在压力作用下,应力会沿着滚筒周向傳播逐渐减少,这样,在实际中造成滚筒的变形。从图2滚筒的挠度变形图,看到最大的挠度103um,小于印刷滚筒的许用扰度[6]。出从表1可以看出挠度随着滚筒壁厚的增加而减小。但是考虑到制造成本和设计要求,在满足设计要求下,尽量选择滚筒壁薄些。
分析总结:根据图2、表1,印刷机印版滚筒受到印刷压力时,印版滚筒弯曲变形,中间变形最大,并逐渐向印版滚筒安装轴承处减小,这样会造成印版滚筒中间部分挠度最大,相应的印刷压力最小,整个印版滚筒的印刷压力分布将不再均匀,印版滚筒与印版滚筒安装轴接触处应力值会最大。……
