五、印刷機上的運動過程

在一臺印刷機上，機器的運動形式是多種多樣的，對于機器的各種齒輪軸承來說，它們幾乎都是處于加速、勻速、減速等運動狀態。在這些運動中，我們希望這些運動都是有規則的，因為有規則的運動對于印刷機來說其損害較小，但在整個印刷機中各種運動都是存在的。

我們現在來看看某些印刷機運動數據的調查結果：如圖5-3所示，在運動路徑上勻速運動的速度點組成為一直線；在圖5-4中，變速運動的速度點組成的為一條曲線。不規則的運動總是伴隨著圓壓平的印刷方式，它們通過印刷機中的輪對輪的滾動來執行旋轉運動，并提供勻速運動。

在圓壓平印刷機運行過程中，印刷滾筒和承印板臺（平板形式）的運動形式始終是加速和減速交替進行的。滾筒和承印板臺以速度v運行，運行一周期的路程長度就為s。在我們觀察了氣缸往復運動的同步速度和運動路程后，結合速度和路程我們可以圖表的形式對運動情況進行分析。

1．總結分析圖表

圖5-12為一些典型印刷機速度-位置規律。圖示數據來源于德國印刷技術研究機構的研究報告，用于分析比較的最終數據來源于7臺幅面大小為51.5cm×72cm且色組一樣但動力系統不同的印刷機，在試驗中以4000張/時的速度印刷。路程s的計算采用印刷幅面的大小和壓印滾筒的周長來進行計算。速度v的計算則來自于印刷幅面和壓印滾筒的前進和后退兩方向的速度。這些都是通過其中一個色組運轉來測量的。

通過觀察和比較不同曲線，我們很快就發現了這五條大致的橢圓形很相似。并且在這里有一條直線與其他的完全不同，它是一條平行于水平軸的直線。這是印刷機印張在運行過程中的速度直線，這表明它的速度是相似的。而曲線則表示在印刷機中其他各種運動，且它們的情況都不一樣。我們發現每一次加速和減速都意味著印刷部件的一次往返運動。

2．對印刷機械中運動情況的思考

上面相似的運動曲線使我們了解了在圓壓平印刷機中的快速往復運動的一般情況。當我們仔細研究這些曲線時，還發現在往復運動過程中，向前運動的速度曲線相對較短直，而向后運動的曲線則斜率大且長。當然每一次的向后（返回）運動都是為下一次運動做準備。這說明在向后運動（返回）運動中的速度變化更大且時間更短。相關機構在往復運動的過程中其所處任意不同位置的加速度是不一樣的。比如：在曲線上升位置，我們可以找到這樣的點p，通過公式：a=Δy/Δx來獲得該位置機構的加速度情況。當加速度處在上升位置時為加速，反之為減速。表明在曲線處于陡峭位置速度變化大，當加速度為零時速度變化也為零，則為直線。對于所有其他的具有往復運動規律的機器，我們都得出了類似的曲線，所以說并不是只有在印刷領域才具有這樣的運動。

【操作訓練】

訓練一：自制打點計時器

在你的左手拿著一塊表，右手拿著一支彩色畫筆。你的同伴牽動一條寬約1cm的長紙帶，使紙帶在你的筆下沿著直線向前移動。每隔1s你用畫筆在紙上點一個點。你還可以練習在1s內均勻地點上兩個點。這樣，就成了一臺簡單的“打點計時器”。想一想，相鄰兩點的距離跟牽動紙帶的速度有什么關系？牽動紙帶的快慢不均勻，對相鄰兩點所表示的時間有沒有影響？

訓練二：估算照相機曝光時間

有一種“傻瓜”照相機，其光圈（進光孔徑）隨被拍攝物體的亮度自動調節，而快門（曝光時間）是固定不變的。為估測該照相機的曝光時間，需要實驗者從某磚墻前的高處使一個石子自由落下，拍攝石子在空中的照片如圖5-13所示。由于石子的運動，它在照片上留下了一條模糊的徑跡。

已知每塊磚的平均厚度為6cm，拍攝到的石子位置A距石子起落點豎直距離約2m。怎樣估算這個照相機的曝光時間？