五、印刷机上的运动过程

在一台印刷机上，机器的运动形式是多种多样的，对于机器的各种齿轮轴承来说，它们几乎都是处于加速、匀速、减速等运动状态。在这些运动中，我们希望这些运动都是有规则的，因为有规则的运动对于印刷机来说其损害较小，但在整个印刷机中各种运动都是存在的。

我们现在来看看某些印刷机运动数据的调查结果：如图5-3所示，在运动路径上匀速运动的速度点组成为一直线；在图5-4中，变速运动的速度点组成的为一条曲线。不规则的运动总是伴随着圆压平的印刷方式，它们通过印刷机中的轮对轮的滚动来执行旋转运动，并提供匀速运动。

在圆压平印刷机运行过程中，印刷滚筒和承印板台（平板形式）的运动形式始终是加速和减速交替进行的。滚筒和承印板台以速度v运行，运行一周期的路程长度就为s。在我们观察了气缸往复运动的同步速度和运动路程后，结合速度和路程我们可以图表的形式对运动情况进行分析。

1．总结分析图表

图5-12为一些典型印刷机速度-位置规律。图示数据来源于德国印刷技术研究机构的研究报告，用于分析比较的最终数据来源于7台幅面大小为51.5cm×72cm且色组一样但动力系统不同的印刷机，在试验中以4000张/时的速度印刷。路程s的计算采用印刷幅面的大小和压印滚筒的周长来进行计算。速度v的计算则来自于印刷幅面和压印滚筒的前进和后退两方向的速度。这些都是通过其中一个色组运转来测量的。

图5-12 印刷机中圆压平运行速度-位置规律汇总

通过观察和比较不同曲线，我们很快就发现了这五条大致的椭圆形很相似。并且在这里有一条直线与其他的完全不同，它是一条平行于水平轴的直线。这是印刷机印张在运行过程中的速度直线，这表明它的速度是相似的。而曲线则表示在印刷机中其他各种运动，且它们的情况都不一样。我们发现每一次加速和减速都意味着印刷部件的一次往返运动。

2．对印刷机械中运动情况的思考

上面相似的运动曲线使我们了解了在圆压平印刷机中的快速往复运动的一般情况。当我们仔细研究这些曲线时，还发现在往复运动过程中，向前运动的速度曲线相对较短直，而向后运动的曲线则斜率大且长。当然每一次的向后（返回）运动都是为下一次运动做准备。这说明在向后运动（返回）运动中的速度变化更大且时间更短。相关机构在往复运动的过程中其所处任意不同位置的加速度是不一样的。比如：在曲线上升位置，我们可以找到这样的点p，通过公式：a=Δy/Δx来获得该位置机构的加速度情况。当加速度处在上升位置时为加速，反之为减速。表明在曲线处于陡峭位置速度变化大，当加速度为零时速度变化也为零，则为直线。对于所有其他的具有往复运动规律的机器，我们都得出了类似的曲线，所以说并不是只有在印刷领域才具有这样的运动。

【操作训练】

训练一：自制打点计时器

在你的左手拿着一块表，右手拿着一支彩色画笔。你的同伴牵动一条宽约1cm的长纸带，使纸带在你的笔下沿着直线向前移动。每隔1s你用画笔在纸上点一个点。你还可以练习在1s内均匀地点上两个点。这样，就成了一台简单的“打点计时器”。想一想，相邻两点的距离跟牵动纸带的速度有什么关系？牵动纸带的快慢不均匀，对相邻两点所表示的时间有没有影响？

训练二：估算照相机曝光时间

有一种“傻瓜”照相机，其光圈（进光孔径）随被拍摄物体的亮度自动调节，而快门（曝光时间）是固定不变的。为估测该照相机的曝光时间，需要实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图5-13所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。

图5-13 石子径迹

已知每块砖的平均厚度为6cm，拍摄到的石子位置A距石子起落点竖直距离约2m。怎样估算这个照相机的曝光时间？