Numerical simulation of the compression problem between two rollers

• Autorzy: Pyryev Y. , Pawlikowski M.

Warianty tytułu

PL

Symulacja numeryczna zagadnienia docisku między dwiema rolkami

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper undertakes the problem of the calculation of contact area between two rollers which are compressed to each other. The relative displacement of the axes of the rollers is also determined. The calculations were made by means of the finite element method (FEM). The FEM analyses were carried out with the use of five 3D numerical models of two rollers. The individual models differ one from the other with the boundary conditions and geometry. The obtained results are comparable to the ones achieved by other authors. However, in some cases they indicate an improper approach to the problem presented in other papers. The methodology shown in this paper will be applied in the calculation of the contact area between two rollers of a printing machine. It will be also possible to calculate the relative displacement of the rollers. The rollers are modelled as elastic media.

PL

W pracy podjęto zagadnienie obliczania pola kontaktu pomiędzy dwoma dociskanymi do siebie cylindrami. Określono także wzajemne przemieszczenie osi cylindrów. Obliczenia wykonano za pomocą metody elementów skończonych (MES). Analizy MES wykonano na pięciu trójwymiarowych modelach numerycznych dwóch cylindrów. Poszczególne modele różnią się od siebie warunkami brzegowymi i geometrią. Otrzymane wyniki są porównywalne z wynikami uzyskanymi przez innych autorów, jednakże w niektórych przypadkach wskazują one na niewłaściwe podejście do zagadnienia prezentowane w innych pracach. Metodologia przedstawiona w niniejszej pracy będzie zastosowana do obliczenia powierzchni kontaktu między cylindrami maszyny drukującej. Możliwe będzie także obliczenie wzajemnego przemieszczenia tych cylindrów. Cylindry zamodelowano jako ośrodki sprężyste.

Słowa kluczowe

EN

finite element method; roller contact problem; displacement of axes; printing techniques

PL

metoda elementów skończonych; zagadnienie kontaktu tocznego; przemieszczenie osi; technika druku

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej
• Czasopismo: Inżynieria Powierzchni
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 2
• Strony: 3--8
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Pyryev Y.

• Warsaw University of Technology, Institute of Mechamics and Printing, Faculty of Production Engineering

autor

Pawlikowski M.

• Warsaw University of Technology, Institute of Mechamics and Printing, Faculty of Production Engineering

Bibliografia

• [1] Kulczycki R.: Przestrzenne zagadnienia kontaktowe termosprężystości. Wydawnictwo Politechniki Białostockiej, Białystok 2002.
• [2] Johnson K.I.: Contact mechanics. Cambridge University Press, Cambridge 1985.
• [3] Dejidas L.P., Destree T.M.: Technologia offsetowego drukowania arkuszowego. Graphic Arts Technical Fndtn, Portland 2005.
• [4] Kipphan H.: Handbook of Print Media. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg 2001.
• [5] Panak J., Ceppan M., Dżonka V., Karpinsky L., Mi-kula M., Jakucewicz S.: Poligrafia procesy i techni¬ka. COBRPP, Warszawa 2002.
• [6] Ciupalski S.: Maszyny offsetowe zwojowe, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2000.
• [7] Jurkiewicz A., Pyryev Y.: The Change of Printouts' Quality Depending on Pressure of a Blanket Cylinder against an Impression Cylinder and a Plate Cylinder in Offset Machine. „Acta Mechanica et Automatica" 2014, vol. 8, no. 1, p. 9-15.
• [8] Jurkiewicz A., Pyryev Y.: Compression of Two Rollers in Sheet-Fed Offset Printing Machinę. „Acta Mechanica et Automatica" 2011, vol. 5, no. 4, p. 58-61.
• [9] Jurkiewicz A., Pyryev Y.: Analiza nacisków pomię¬dzy wałkami w arkuszowej offsetowej maszynie drukującej. „Opakowanie" 2011, vol. 3, s. 75-79.
• [10] Jurkiewicz A., Pyryev Y., Kowalczyk J.: Printouts' Quality Depending on Too Small Pressure of a Blanket Cylinder against an Impression Cylinder and a Plate Cylinder in Offset Machinę. „Challenges of Modern Technology" 2013, vol. 4, no. 4, p. 12-17.
• [11] Puttock M.J., Thwaite E.G.: Elastic Compression of Spheres and Cylinders at Point and Linę Contact, National Standards Laboratory Technical Paper No. 25. Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization, Australia Melbourne 1969.
• [12] ANSYS Mechanical APDL Verification Manual. Hertz Contact between Two Cylinders Problem Sketch, ANSYS Inc 2012.
• [13] Hertz H.: Ueber die Beruhrung Kórper. „Journal fur die reine Mathematik" 1882, 92, p. 156-171.
• [14] Loo T.T.: Effect of Curvature on the Hertz Theory for Two Cylinders in Contact. „J. Appl. Mech." 1958, 25, p. 122-124.
• [15] Zhuravlev G. A., Karpenko V.A.: Convergence of elastic bodies modelled by circular cylinders. „Machinery engineering" 2000, no. 6(28), p. 51-55.
• [16] Argatov 1.1.: Solution of the plane Hertz problem. „Journal of Applied Mechanics and Technical Physics" 2001, vol. 42, no. 6, p. 1064-1072.
• [17] Chandrasekaran N., Haisler W.E., Goforth R.E.: Finite Element Analysis of Hertz Contact Problem with Friction. „Finite Elements in Analysis and Design" 1987, vol. 3, p. 39-56.
• [18] Dinnik A.N.: Impact and compression of elastic bodies. [in:] Selected works, vol. 1. Publishers of the Academy of Sciences of Ukrainian SSR, Kiev 1952.
• [19] Galin L.A.: Contact problems of the theory of elasticity in the presence of wear. „Journal of Applied Mathematics and Mechanics" 1976, 40, p. 931-936.
• [20] Purushothaman P., Thankachan P.: Hertz Contact Stress Analysis and Validation Using Finite Element Analysis. „International Journal for Research in Applied Science & Engineering Technology" 2014, vol. 2, Issue XI, p. 531- 538.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.