Чем больше значение расчетной нагрузки принтера тем

Обновлено: 18.05.2024

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Если для кого-то статья покажется скучной или малопонятной, то можете прочитать только выводы в конце.

В одной из предыдущих статей я сравнивал жесткость различных вариантов корпуса 3D-принтера. Основным замечанием в комментариях тогда был тот момент, что в качестве нагрузки я выбрал условную величину, никак не связанную с реальной схемой нагружения принтера при печати. Решил я учесть это замечание и пересчитать корпуса на реальные нагрузки. При этом отмечу, что и первую версию расчета я считаю актуальной.

Изначально планировал, что и расчет нагрузок и расчет жесткости корпусов сделаю в одной статье, но в процессе работы понял, что объем получается великоват, а учитывая возможную сложность в понимании некоторых моментов решил разделить работу на две публикации.

В данной статье я рассмотрю схемы нагружения корпуса для кинематик CoreXY и H-Bot и определю нагрузки для каждой из схем. В следующей статье будут выполнены расчеты жесткости корпусов. Чтобы сделать следующую статью полезнее и интереснее, можете ответить на вопрос из раздела «Вопросы и Ответы». Итак, приступим.

Печатающая головка 3D-принтера приводится в движение шаговыми двигателями, поэтому нагрузки в любом принтере возникают именно от их работы. Чем мощнее двигатели, тем больше максимально возможные нагрузки. Силовые характеристики двух самых популярных двигателей:

17HS4401 Nema17 с крутящим моментом M = 40 Н•см;

17HS8401 Nema17 с крутящим моментом M = 52 Н•см;

Для дальнейших расчетов был взят более мощный 17HS8401. Все ниже приведенные величины рассчитаны для него.

Крутящий момент М с вала двигателя переходит в усилие F в ремне. Схема показана на рисунке:

Допустим, что на двигателе установлен шкив диаметром 10 мм, тогда усилие F, развиваемое на ремне будет равно:

Зная это усилие и схемы прокладки ремней для кинематик CoreXY и H-Bot, определим схемы нагружения корпуса принтера.

Здесь может возникнуть вопрос: а как же масса печатающей головы? Неужели от нее не зависят величины нагрузок? Дело в том, что какой бы ни была масса головы, максимальные нагрузки ограничены именно мощностью двигателя. Поясню это схемой:

Из этой схемы очевидно равенство:

Здесь F – сила, с которой тянет двигатель. m – масса головы. a – ускорение головы.

Величина ускорения у нас задана программно, поэтому считаем ее неизменной. Поэтому получается, что при увеличении массы головы нам нужно увеличивать усилие на двигателе для сохранения заданного ускорения. Но у двигателя есть определенный предел по мощности и выше этого предела сила F расти не будет. Именно поэтому я определил максимальное усилие, которое может выдать двигатель и, уже отталкиваясь от него, определял нагрузки для каждой из схем. При любой массе головы выше этого усилия нагрузка не поднимется.

Отмечу только один момент. При расчете нагрузок я предполагал, что максимальное усилие на двигателе реализуется мгновенно, чего в реальности может не быть. В реальной работе усилия будут чуть-чуть ниже, на сколько ниже я сказать не смогу.

Первая схема: CoreXY движение по оси X

На рисунке стрелками показаны усилия, приходящие непосредственно на корпус 3D-принтера:

Для наглядности ремни и нагрузки от них обозначены разными цветами. В соответствии с рисунком:

Для данной схемы голова принтера движется вдоль оси X влево. При движении вправо схема аналогична, только нагрузки P5 развернутся в противоположную сторону.

Вторая схема: CoreXY движение по оси Y

Здесь также стрелками показаны усилия, приходящие непосредственно на корпус 3D-принтера:

В соответствии с рисунком:

Эта схема реализуется при движении головы принтера вверх. Если голова принтера движется вниз, то схема становится проще, а корпус принтера менее нагружен:

Величины усилий P1 и P2 точно такие же, как и в предыдущей схеме.

Третья схема: H-Bot движение по оси X

В соответствии с рисунком:

Эта схема реализуется при движении головы принтера вдоль оси X вправо. При движении головы влево нагрузки будут зеркальными. Для данной схемы можно отметить несимметричное нагружение кареток оси Y, что приводит к возникновению момента на них. Также отметим несимметричное нагружение корпуса принтера.

Четвертая схема: H-Bot движение по оси Y

В соответствии с рисунком:

Эта схема реализуется при движении печатающей головы вдоль оси Y вверх. При движении головы вниз корпус будет менее нагруженным:

При движении по оси Y каретки и корпус нагружены симметрично.

1. В 3D-принтерах схемы CoreXY двигатели соединены с печатающей головой параллельно (каждый своим ремнем), благодаря этому при движении в любом направлении голову всегда тянут оба двигателя одновременно.

2. В 3D-принтерах схемы H-Bot двигатели соединены с печатающей головой последовательно (через один ремень). Из-за этого, при движении головы по оси Х, голову тянет только один двигатель. При этом по оси Y движение осуществляется уже двумя двигателями параллельно. Таким образом, тянущие усилия по осям Х и Y для схемы H-Bot различаются в два раза.

3. Для многих этот пункт не будет чем-то новым. Если обратить внимание на распределение усилий по кареткам оси Y, то можно увидеть, что для схемы H-Bot, при движении головы по оси X, каретки дополнительно нагружены моментом. И даже корпус в целом нагружен не симметрично, что приводит к его искривлению при движении головы по оси X.

При этом для схемы CoreXY при любом движении головы нагрузки распределяются симметрично и не приводят к дополнительному искривлению корпуса.

Ка расчету корпусов мы перейдем в следующий раз, а пока на этом пока все.

Подпишитесь на автора

Несмотря на повсеместные разговоры о переходе на электронный документооборот, компания IDC прогнозирует рост мирового рынка печати на 40 млрд. евро в следующие пять лет. Поскольку перспектива полного отказа от печати все еще туманна — подойти к выбору печатающей техники нужно с умом — выбрать самое дешевое всегда успеется. На что обратить внимание, и какие тенденции набирают обороты — расскажем далее.

С чего начать? С подсчета!

При этом вы можете выбрать один мощный аппарат, а можете купить несколько менее мощных устройств, распределив нагрузку между ними — выбор за вами.

Принтер или МФУ?

Многофункциональные устройства (МФУ) отличаются от принтеров наличием дополнительных функций: сканера, копира и/или факса. Как и со всеми дополнительными «фишками», чем больше у него функций, тем оно дороже. Возможностей сканеров, встроенных в МФУ, вполне достаточно для решения стандартных офисных задач.

Цветной или черно-белый?

Выбор зависит только от потребностей вашей компании: если цветная печать не необходимость, смело выбирайте монохромные устройства, тем более, что они экономичнее. Цветные универсальные принтеры подходят для печати иллюстраций, презентаций, листовок и фотографий (в случае струйной печати). Возможностей с цветным принтером, безусловно, больше — но и бюджет на расходные материалы выше.

Струйный или лазерный?

Лет пять назад ответ был бы однозначный: для офиса — только лазерные. Но, если углубиться в изучение текущего рынка и спроса на офисные решения, станет ясно, что современные струйные принтеры уступают лазерным разве что по скорости (не намного), а по другим параметрам даже превосходят их. Но обо всем по порядку.

В основе лазерной печати лежит статическое электричество. Лазер проецирует на отрицательно заряженном барабане необходимое изображение или текст, создавая на нём нейтрально заряженные области. Далее к этим областям притягиваются отрицательно заряженные частицы порошкового тонера, которые затем переносятся на положительно заряженную бумагу. В конце процесса специальная «печка» закрепляет изображение на носителе при температуре до 200°С, именно поэтому листы, выходящие из лазерного принтера, всегда такие тёплые.

Струйная печать — это печать жидкими чернилами. Печатающая головка двигается поперек листа на каретке и распределяет микроскопические капли чернил по бумаге. Струйная технология бывает двух видов — термоструйная (чернила выталкиваются на носитель за счет их нагрева и расширения) и пьезоэлектрическая (чернила выталкиваются с помощью передачи электрического импульса). Пьезоэлектрическая технология считается более прогрессивной, так как предотвращает износ печатающей головки благодаря отсутствию высоких температур.

Скорость

К безусловным преимуществам лазерной технологии относится высокая скорость печати. При прочих равных параметрах скорость лазерного принтера будет все-таки выше. Однако струйные принтеры отличаются высокой скоростью выхода первого листа: им не требуется время на прогрев «печки» перед началом печати.

Судя по всему, по этому параметру струйные и лазерные устройства уже практически сравнялись: в 2017 году японская компания Epson выпускает первые струйные аппараты со скоростью печати до 100 страниц в минуту.

Качество

Здесь можно смело засчитать 1:1. Современные струйные принтеры по качеству абсолютно не уступают лазерным аналогам. Более того, пигментные чернила более стойкие, чем лазерный тонер, они не смажутся от воды и выделения маркером. Кроме того, на струйных принтерах можно печатать фотографии, а также работать с более широким спектром бумаг. И опять же — ждать пока чернила высохнут уже давно не нужно — документы выходят из принтера уже сухими.

Энергопотребление

Тут первенство, безусловно, за струйными решениями. Объясняется все просто, в струйных принтерах отсутствует та самая «печка», которая и потребляет основную часть электроэнергии. Если предприятие большое и парк печатающей техники достаточно основательный — экономия на электроэнергии может быть существенной. Исследование компании BLI (Buyers Laboratory) за 2016 год показало, что, например, струйные устройства Epson серии WorkForce Pro потребляют на 80% меньше электроэнергии, чем аналогичные лазерные устройства.

Количество и ресурс расходных материалов

Для корректной работы лазерного аппарата требуется: фотокондуктор, фотобарабан, тонер-картриджи по количеству цветов. Поскольку ресурс расходных материалов к лазерным устройствам довольно скромный, для компаний с большой ежемесячной нагрузкой по печати, необходимо всегда держать запас.

Со струйными устройствами проще: расходных материалов всего два вида — сами чернила (в контейнерах или картриджах) и емкость для отработанных чернил. Причем и те, и другие легко заменить самостоятельно. Более того, ресурс чернил в струйных устройствах — значительно превышает показатели аналогичных лазерных аппаратов¹, а значит печатать можно дольше и экономичнее.

¹ при сравнении учитывались данные по ресурсу струйных устройств Epson серии WorkForce

Себестоимость печати и стоимость владения

По совокупности вышесказанного — себестоимость владения струйным принтером до 50% ниже, чем у лазерного аппарата. Рассчитать этот показатель для разных принтеров и МФУ можно с помощью специальных калькуляторов — например, калькулятора себестоимости печати.

Заключение

Офисный принтер — как хороший сотрудник: его лучше найти один раз и надолго, чем довольствоваться полумерами. В качестве резюме ещё раз перечислим самые важные параметры, на которые стоит обратить внимание при выборе оптимальной модели принтера или МФУ для вашего бизнеса:

Объемы печати (кол-во страниц в месяц)
Принтер или МФУ
Цветная печать или ч/б
Струйный или лазерный
Доп. функции (не переплачивайте за функции, которые вам не пригодятся!)
Стоимость расходных материалов
Возможность самостоятельного обслуживания

И напоследок: читайте обзоры и форумы, советуйтесь с коллегами и специалистами — и выбирайте то, что в большей степени подойдет именно под ваши задачи.

Как правило, скорость черно-белой печати более высокая, чем скорость цветной. Следует помнить, что предельно высокая скорость печати даст возможный результат, причем, при самом низком качестве печати, которое необходимо регулировать с помощью специальных настроек. Величиной разрешения печати называется предельное количество точек на дюйм в квадрате, распечатываемое принтером. Чем данный показатель с большим значением, тем выше качество печати. Имеются рекомендуемые стандартные значения данного показателя, например, чтобы напечатать текст достаточно 300 dpi, для графики достаточно - 600 dpi, качественно отпечатать фотоснимки потребуется - 1200 dpi, для профессионального фото - 2400 dpi. Не маловажным параметром является величина нагрузки принтера. Все модели принтеров наделены определенной нагрузкой. Домашние устройства начального уровня с расчетом печати в месяц от 7 000 до 15 000 листов. При этом производители советуют нагружать принтер не более чем 1000 листов в месяц – это приблизительно около 35 листов в день. Пользователь должен помнить, что даже при довольно высоком показателе нагрузки принтера, перетруждать без излишней необходимости его не следует, так как это повлечет досрочный его износ, поломку фото барабана или механизма принтера. Если такая неприятность произошла, самому пытаться ремонтировать столь сложное устройство крайне не рекомендуется, так как это может повлечь непредвиденные, еще более отягощающие последствия. Для этого имеются специализированные сервисные центры, которые производят качественный ремонт принтеров всех типов, причем с последующей гарантией на произведенную работу.
Сегодня, такое устройство, как мобильный телефон имеется, практически у каждого человека. Чем современнее устройство, тем больше функций он может выполнять. Приятным сюрпризом для поклонников бренда Apple станет новый девайс iPhone 5, который удивит своей функциональностью даже самого требовательного пользователя. При этом цена iPhone 5 также станет приятным сюрпризом. Обладая данным устройством, можно смело отправляться в путешествие, слушать любимую музыку, просматривать фильмы и играть в игры.

Собираюсь купить лазерн. принтер (домой).
Цель - распечатывать материалы, чтобы не читать с экрана.

Например, прямо сейчас есть необх. напечатать ок. 1,5-2 тыс страниц
Потом, возможно, будет месяцами стоять.

Отсюда вопрос: что означает "ресурс принтера", скажем, в 3000 стр/мес?
Что такое (по смыслу) ресурс картриджа, или барабана, я понимаю. А это.
Т.е., могу ли я на принтере с 3000 стр/мес в одном месяце распечатать *более* 3000 страниц (а в следующие 2-3 мес, скажем, по 20-30)?

А можно ссылочку на то место, где написано "ресурс принтера - xxxx страниц в месяц"? Может быть, имеется в виду (необязательный) параметр, называемый вендором "рекомендуемой нагрузкой в месяц"? Так ключевое слово тут - "рекомендуемая". Подразумевается, что для больших объёмов печати приобретаются не персоналки, а девайсы посерьёзней. И стоимостью на порядок выше.

А так - печатайте хоть круглосуточно, если охота, никто не запрещает. Хозяин - барин. Только успевайте картриджи менять да бумагу подсовывать.

В качестве примера с работы могу привести стоит у канцелярии сканер МВ модель хз какая, и там есть возможность потокового сканирования (всмысле когда загружаешь кучу листов и они сами по се сканируются), так вот сканер небольшой и собсно для небольших обьемов(т.к. это настольный вариант небольших размеров) и начали они жаловаться что сканер видетиле у них шумит причом шумит во второй половине дня, ну я дождался да шумит точнее чтото там трещит думаю чо за хня?

Выяснилось что они довольно часто за сутки сканят порядка 20 документов, причом в каждом документе листов по 100+, и естественно первую половину дня сканер еще пашет более менее нормально, ну а потом перегривается и чтото там обочтото трется создавая шум.
Ну и говорить что такой сканер выйдет из строя гораздо быстрее я думаю не надо.

То же верно для принтеров. Если производитель указывает "ресурс принтера в 3000 стр/мес", значит на бОльшие нагрузки он не расчитан - механика, печка, шестеренки пластмассовые, система вентиляции и охлаждения - все просчитано под определенную нагрузку. И не вздумайте печатать свои 1,5-2к страниц за один раз

AMD Athlon II X4 620 (Propus) 2,6 ГГц // кулер Noctua NH-U9B
Gigabyte GA-M720-US3 (nForce 720D, АМ2+)
DDR2-800 CL5 Kingston 2x2 Gb
Palit GeForce 9600GT 512 Мб GDDR3
HDD Samsung SP2004C, Samsung HD642JJ, WD WD10EADS (M2B) // DVD-RW Sony Optiarc AD7240S // CR Gigabyte 15-in-1
Корпус Chieftec Smart SH-01 // БП Chieftec CFT-500-A12S // ИБП Powercom KIN 525A
Моник Samsung SyncMaster 2032 MW (с ТВ) // Звук Genius SP-HF 1250X 2.0
Wi-Fi роутер TP-Link TL-WR642G
---------------------------------------
Нетбук MSI Wind U90X-056UA (8.9" LED/Intel Atom N270/i945GSE+ICH7M/RAM 1,5 GB/HDD 2,5" 120GB/LAN/Wi-Fi/BT/Cam 0,3 Mp/CR 4in1)

Если производитель указывает "ресурс принтера в 3000 стр/мес", значит на бОльшие нагрузки он не расчитан - механика, печка, шестеренки пластмассовые, система вентиляции и охлаждения - все просчитано под определенную нагрузку. И не вздумайте печатать свои 1,5-2к страниц за один раз

А кто запрещает? Иначе вендор писал бы чёрным по белому - "рекомендуемая нагрузка 100 страниц в сутки". Кто-нибудь такое пишет? Нет. Значит, имею право свои три тыщи хоть за раз гнать. Кстати, очень многие персоналки при печати больших объёмов за раз начинают делать паузы во избежание перегрева.
Другое дело, что при интенсивной эксплуатации девайс сдохнет или потребует капремонта, естественно, быстрее.
Как раз черным по белому и пишут.
Уже не помню где, но находил инфу о том, что на моем принтере низя печатать дольше 15 минут. после этого необходим 30 минутный отдых. И действительно, даже после 5 минут непрерывной работы до него уже дотронутся страшно. Я думаю скорее стоит ограничиваться полным лотком.
Когда на твой вопрос отвечает философ,
перестаешь понимать вопрос.

Как раз черным по белому и пишут.

Хотелось бы всё-таки ссылку или скан с мануала.

Рекомендуемая производителем и предельная нагрузка на принтер обычно соотносятся примерно как 1 к 10. Просто мало кто эту предельную нагрузку для персоналок озвучивает, это удел более крутых аппаратов.

Мне сложно представить себе документ из, скажем, 1200 страниц - теоретический предел в час для 20-страничной скорости печати, но допустим. Объем данных, передаваемый при этом с компа на принтер, железом принтера быстро обработан не будет, данные будут подгружаться по мере их обработки - вот ещё передышка-задержка. Если человек будет сидеть возле принтера 8 часов подряд и каждые 15 минут подсовывать ему новую партию бумаги - это получится около 10000 страниц. Я такую ситуацию в домашних условиях себе представить не могу.

Читайте также: