>Johdatus laskentamalleihin
Kun perehdymme saksinostimien parametreihin, kohtaamme väistämättä niihin liittyviä laskentamalleja. Nämä mallit eivät ainoastaan helpota ymmärtämistä hissin toimintaperiaatteista, vaan tarjoavat myös olennaista suunnitteluopastusta, mikä varmistaa, että hissin suorituskykypotentiaali toteutuu täysin.
Hydraulisylinteriin vaikuttavia voimia laskettaessa saksinosto voidaan yksinkertaistaa jäykällä{0}}rungon nivelrakenteella, jossa on yksi vapaus analyysin helpottamiseksi. Linkki AB edustaa hydraulisylinterin sijaintia, joka itsessään voidaan mallintaa "kaksi-voimajäseneksi"-rakenneelementiksi, joka on alttiina yksinomaan aksiaalisille voimille. Kun sylinteri on staattisessa tilassa, kytkentärakenne muodostaa staattisesti määrätyn rakenteen rakennemekaniikan periaatteiden mukaisesti; näin ollen sylinteriin vaikuttavat voimat voidaan määrittää ratkaisemalla asiaankuuluvat tasapainoyhtälöt.
>Liitosmenetelmä ja sen käyttö
Liitosmenetelmä on mekaniikan perustavanlaatuinen analyyttinen tekniikka. Tasomaisten rakenteiden yhteydessä kullekin liitokselle voidaan muotoilla kolme tasapainoyhtälöä, jotka vastaavat X- ja Y-suunnan voimatasapainoa sekä momenttitasapainoa. Kuitenkin, kun liitosten lukumäärä kasvaa, analyysin monimutkaisuus kasvaa samassa suhteessa. Tässä erityistapauksessa -suhteellisen yksinkertaisen rakenteellisen arkkitehtuurin vuoksi-voimme kuitenkin käyttää liitosmenetelmää hydraulisylinteriin vaikuttavien voimien määrittämiseen yhden yhtälön avulla.
Näin ollen vaakatasoon kohdistuu vain pystysuuntaisia kuormituksia, eikä se kanna vaakasuuntaista kuormitusta. Olettaen, että kuorma vaikuttaa tarkalleen vaakapalkin keskipisteessä, voimme hyödyntää rakenteellista symmetriaa päätelläksemme, että pystysuorat reaktiovoimat tangon molemmissa päissä ovat puolet kokonaiskuormasta -erityisesti, F=(1/2) * mg, missä *m* edustaa kuorman massaa ja *g* tarkoittaa painovoimaa. Tämän yksinkertaistetun mallin perusteella voimme helpommin määrittää hydraulisylinteriin kohdistuvat voimat.
Olkoon *Fx* hydraulisylinterin kohdistama voima. Voimatasapainon periaatteiden mukaisesti voimme määrittää, että tukireaktiovoima on yhtä suuri kuin *Fx*-eli tukireaktio=*F*. Seuraavaksi perehdymme sylinterin voiman laskentamenettelyyn. Koska piste O-saksinostomekanismin keskitappi- toimii pyörimisakselina, taivutusmomenttia ei voida siirtää kahden saksivarren välillä tässä tietyssä kohdassa. Siten saamme seuraavan suhteen:
Tästä voimme johtaa kaavan hydraulisylinterin kohdistaman voiman laskemiseksi:
Koska F=(1/2) * mg, tämä kaava voidaan ilmaista myös seuraavassa muodossa:
......(2)
Tässä lausekkeessa |OC| edustaa kohtisuoraa etäisyyttä pisteestä O janaan AC. Seuraavaksi tutkimme, kuinka määrittää |OC|:n arvo.
Luomalla koordinaattijärjestelmän kuvan (5)- mukaisesti ja asettamalla Z--koordinaatiksi nolla- voimme laskea tarkat koordinaatit piseille O, A ja B. Nämä koordinaatit voidaan esittää sarakevektoreina, jotka vastaavat X-, Y- ja Z-akseleita, vastaavasti. Kehittyneen matematiikan spatiaalisen analyyttisen geometrian periaatteiden pohjalta voimme johtaa seuraavaa: Yhtälössä (3) määritettyjä pistekoordinaatteja käyttämällä voidaan edetä johtamaan lisäsuhteita. Korvaamalla yhtälöstä (3) saadut koordinaatit yhtälöön (2), voimme lopulta johtaa hydraulisylinterin kohdistaman voiman funktionaalisen lausekkeen. Tietyn numeerisen ratkaisun saamiseksi meidän on valittava sopivat parametriarvot ja korvattava ne yhtälössä laskentaa varten.
>Energiamenetelmä
Energiamenetelmä tarjoaa vaihtoehtoisen lähestymistavan hydraulisylinteriin vaikuttavien voimien määrittämiseen. Integroimalla edistyneen matematiikan spatiaalisen analyyttisen geometrian periaatteet voimme helposti johtaa sylinterin voiman funktionaalisen ilmaisun. Lisäksi voimme matemaattisten ohjelmistojen avulla suorittaa moniparametrien optimoinnin tunnistaaksemme nopeasti optimaalisen asennusasennon, joka minimoi hydraulisylinteriin kohdistuvan voiman tietyissä käyttöolosuhteissa. Tämä laskennallinen metodologia tarjoaa merkittäviä etuja ja tehokkuutta teknisen suunnittelun alalla. Rakennemekaniikan liitosmenetelmää soveltamalla saimme onnistuneesti johtamaan yksinkertaistetun voimafunktion saksinostolle. Erityisesti hydraulisylinterin erityinen sijainti tässä erityistapauksessa teki voimalaskelmista suhteellisen yksinkertaisia. Varsinaisessa teknisessä suunnittelussa hydraulisylinterien asennus on kuitenkin riippuvainen useista monimutkaisista tekijöistä, mikä voi tehdä liitosmenetelmän soveltamisesta -erityisesti monimuuttujayhtälöjärjestelmien-ratkaisussa suhteellisen haastavaa.
