>Úvod do výpočtových modelov
Keď sa ponoríme do parametrov nožnicových výťahov, nevyhnutne sa stretávame s ich pridruženými výpočtovými modelmi. Tieto modely nielen uľahčujú pochopenie prevádzkových princípov výťahu, ale poskytujú aj základné konštrukčné rady, ktoré zaisťujú, že výkonnostný potenciál výťahu je plne využitý.
Pri výpočte síl pôsobiacich na hydraulický valec možno nožnicový zdvih zjednodušiť na pevnú-štruktúru spojenia karosérie s jediným stupňom voľnosti, aby sa uľahčila analýza. Prepojenie AB predstavuje polohu hydraulického valca, ktorý sám o sebe môže byť modelovaný ako "dvojitý{2}}člen sily"-konštrukčný prvok podliehajúci výlučne axiálnym silám. Keď je valec v statickom stave, väzbová štruktúra tvorí staticky určitú štruktúru podľa princípov stavebnej mechaniky; v dôsledku toho možno sily pôsobiace na valec určiť riešením príslušných rovníc rovnováhy.
>Metóda spojov a jej aplikácia
Metóda spojov je základná analytická technika v mechanike. V kontexte rovinných štruktúr možno pre každý spoj sformulovať tri rovnovážne rovnice zodpovedajúce rovnováhe síl v smere X a Y, ako aj momentovej rovnováhe. So zvyšujúcim sa počtom kĺbov sa však úmerne zvyšuje zložitosť analýzy. Avšak v tomto konkrétnom prípade-vzhľadom na relatívne jednoduchú štrukturálnu architektúru-môžeme použiť metódu spojov na určenie síl pôsobiacich na hydraulický valec pomocou jedinej rovnice.
V dôsledku toho je vodorovná tyč vystavená výlučne zvislému zaťaženiu a nenesie žiadne horizontálne zaťaženie. Za predpokladu, že zaťaženie pôsobí presne v strede vodorovnej tyče, môžeme využiť konštrukčnú symetriu na odvodenie, že zvislé reakčné sily na oboch koncoch tyče sa rovnajú polovici celkového zaťaženia-konkrétne F=(1/2) * mg, kde *m* predstavuje hmotnosť záťaže a *g* označuje zrýchlenie spôsobené gravitáciou. Na základe tohto zjednodušeného modelu môžeme ľahšie určiť sily pôsobiace na hydraulický valec.
Nech *Fx* predstavuje silu, ktorou pôsobí hydraulický valec. Podľa princípov silovej rovnováhy môžeme stanoviť, že sila reakcie na podporu sa rovná *Fx*-, čiže reakcia na podporu=*F*. Ďalej sa budeme ďalej venovať postupu výpočtu sily valca. Keďže bod O-stredový čap nožnicového zdvíhacieho mechanizmu- funguje ako os otáčania, medzi oboma nožnicovými ramenami sa v tomto špecifickom bode nemôže prenášať žiadny ohybový moment. Dostaneme teda nasledujúci vzťah:
Z toho môžeme odvodiť vzorec na výpočet sily, ktorou pôsobí hydraulický valec:
Vzhľadom na to, že F=(1/2) * mg, tento vzorec možno vyjadriť aj v tejto forme:
......(2)
V tomto výraze |OC| predstavuje kolmú vzdialenosť od bodu O k úsečke AC. Ďalej preskúmame, ako určiť hodnotu |OC|.
Vytvorením súradnicového systému, ako je znázornené na obrázku (5)-a nastavením súradnice Z-na nulu-, môžeme vypočítať špecifické súradnice pre body O, A a B. Tieto súradnice možno znázorniť ako stĺpcové vektory zodpovedajúce osám X, Y a Z. Na základe princípov priestorovej analytickej geometrie z pokročilej matematiky môžeme odvodiť nasledovné: s využitím súradníc bodov stanovených v rovnici (3) môžeme pristúpiť k odvodeniu ďalších vzťahov. Dosadením súradníc získaných z rovnice (3) do rovnice (2) môžeme v konečnom dôsledku odvodiť funkčný výraz pre silu, ktorou pôsobí hydraulický valec. Aby sme získali konkrétne numerické riešenie, musíme vybrať vhodné hodnoty parametrov a nahradiť ich do rovnice na výpočet.
>Energetická metóda
Energetická metóda ponúka alternatívny prístup na určenie síl pôsobiacich na hydraulický valec. Integráciou princípov priestorovej analytickej geometrie z pokročilej matematiky môžeme ľahko odvodiť funkčný výraz pre silu valca. Okrem toho môžeme pomocou matematického softvéru vykonať optimalizáciu viacerých parametrov-, aby sme rýchlo identifikovali optimálnu montážnu polohu, ktorá minimalizuje silu vyvíjanú na hydraulický valec za špecifických prevádzkových podmienok. Táto výpočtová metodológia poskytuje významné výhody a efektivitu v oblasti inžinierskeho dizajnu. Aplikáciou metódy spojov zo stavebnej mechaniky sme úspešne odvodili zjednodušenú silovú funkciu pre nožnicový zdvih. Najmä špecifické umiestnenie hydraulického valca v tomto konkrétnom prípade urobilo výpočty sily relatívne jednoduchými. V skutočnom inžinierskom návrhu však inštalácia hydraulických valcov podlieha mnohým zložitým faktorom, ktoré môžu spôsobiť, že použitie metódy spojov-špecificky pri riešení systémov viacrozmerných rovníc- je pomerne náročné.
