Oamenii de știință din domeniul sportului utilizează, de asemenea, elemente de mașini hidraulice în proiectele lor. În special atunci când analizează forța de viteză pe anumite echipamente de antrenament. Deoarece în pozițiile finale pot apărea forțe mari, Institutul de Științe Sportive de la Universitatea din Tübingen se bazează pe amortizoare industriale reglabile pentru a proteja omul și mașina.


Timp de peste 180 de ani, Institutul de Științe Sportive din Tübingen a fost un element permanent în peisajul universitar german. În prezent, peste 50 de oameni de știință fac cercetări și predau pe diverse teme-cheie în domeniile performanței, sănătății și educației. Spectrul variază de la dezvoltarea talentelor și proiectarea competițiilor sportive la educația școlară și promovarea individualizată a sănătății. Departamentul III, care se concentrează asupra biomecanicii, mișcării și științei antrenamentului, este condus de profesorul doctor Veit Wank. Printre altele, echipa sa se ocupă de analiza și optimizarea secvențelor de mișcări sportive. În cercetarea științei antrenamentului, accentul se pune pe diagnosticarea capacităților de forță în sporturile individuale. În plus, sportivii talentați din echipajele și echipele asociațiilor de atletism beneficiază de sprijin pentru diagnosticarea performanței.



Dispozitiv de testare pentru evaluarea tehnicii de mișcare și a forțelor de viteză

Diverse dispozitive de antrenament au fost dezvoltate la institut de ani de zile în acest scop. Așa-numitul "dispozitiv de antrenament și testare pentru aruncarea cu impact" a fost conceput în primul rând pentru aruncarea suliței și handbal. Poate că aruncarea cu impact nu mai este atât de familiară, dar mulți participanți la jocurile naționale de tineret au avut deja mingea cu impact în mâinile lor. În handbal, aruncarea cu impact este tehnica de bază pentru toate aruncările, iar în atletism termenul "aruncare dreaptă" este folosit ca sinonim și bază pentru aruncarea suliței. În ambele cazuri, sportivii construiesc un arc de tensiune pentru distanța maximă de accelerare. Prin utilizarea activă și împingerea asociată a piciorului de presiune din spate în faza de aruncare, șoldul de pe partea brațului de aruncare este adus în față, ceea ce pretinde partea superioară a corpului. Acest proces și utilizarea secvențială conștientă a umărului, cotului și mâinii de aruncare optimizează accelerația instrumentului de aruncare. Această tehnică de mișcare maximizează viteza finală a instrumentului de aruncare, și anume mingea sau sulița sau, în acest caz, sania de aruncare. Observarea simultană a pozițiilor de mișcare și a pozițiilor aruncătorilor în înregistrarea video, precum și a valorilor corespunzătoare pentru poziția saniei, viteza saniei și accelerație facilitează evaluarea tehnicii de mișcare și a capacităților fizice, în special a vitezei aruncătorului. Dispozitivul de antrenament corespunzător este utilizat în principal la Tübingen în scopuri de testare. Profesorul Wank și echipa sa îl folosesc pentru a verifica valorile forței de viteză. Cercetătorul sportiv explică: "Pentru sportivii care fac parte din echipă de mult timp, acest lucru ne permite, de asemenea, să verificăm dacă conținutul antrenamentelor din ultimele săptămâni și luni a fost ales corect. Deoarece măsurătorile pe dispozitivul de testare și antrenament generează forțe inerțiale ridicate în mod repetat datorită mișcărilor de aruncare, avem nevoie de soluții de amortizare adecvate pentru frânare în pozițiile finale superioare și inferioare, care să permită utilizarea sistemului pentru o perioadă lungă de timp și, în același timp, să ofere cea mai mare protecție posibilă subiecților noștri de testare."


Inginerul proiectant alege amortizoarele flexibile pentru planul înclinat

După ce profesorul Wank avusese deja experiențe bune cu soluțiile de la ACE Stoßdämpfer GmbH pentru un dispozitiv de testare și antrenament pentru măsurarea performanței mușchilor coapsei, el s-a adresat specialiștilor în soluții de amortizare de toate tipurile din Langenfeld în timpul fazei de proiectare a dispozitivului de antrenament și testare pentru aruncarea cu impact. "Am cercetat pe internet și în catalogul ACE presa pentru picioare modificată pentru mișcări izometrice și dinamice de extensie a picioarelor. În poziția finală, masele de la 25 de kilograme la 200 de kilograme, care sunt accelerate la viteze de aproximativ 3 până la 5 metri pe secundă, trebuie să fie frânate la viteze de impact de aproximativ 0,5 metri pe secundă. Chiar dacă amortizorul MA64150 pe care l-am testat la momentul respectiv nu gestionează din punct de vedere tehnic acest interval, decelerarea funcționează bine din punct de vedere empiric. În cazul amortizării forțelor în timpul aruncării impactului, am sunat și la serviciul clienți al ACE pentru a confirma acest lucru", relatează profesorul Wank. Structura acestei mașini de testare constă în esență dintr-un plan înclinat construit cu ajutorul unor șine liniare, cu un cărucior de sarcină ghidat liniar. Pe acesta poate fi montat fie un mâner de suliță, fie o minge de aruncat. Scopul este de a maximiza accelerația saniei, fie din poziția în picioare, fie cu o mișcare inițială de-a lungul planului, ca într-o aruncare de concurs. Distanța parcursă de sanie este de 4,5 metri lungime. Cu puțin timp înainte de a atinge punctul cel mai înalt al construcției și la revenirea în poziția de plecare, sania accelerată este încetinită de un amortizor industrial și apoi coboară înapoi pe planul înclinat. Caracteristica specială a proiectului de la Tübingen este că planul poate fi ajustat continuu între unghiuri de 0 grade și 35 de grade pentru a se potrivi cerințelor specifice ale fiecărui sportiv. De exemplu, pentru handbal este necesar un unghi de aruncare plat, în timp ce pentru aruncarea suliței este necesar un unghi de până la 35 de grade. În comparație cu alte soluții, cum ar fi arcurile din oțel sau amortizoarele din cauciuc, componentele utilizate de ACE sunt de o calitate semnificativ mai bună și mai durabile. O experiență pe care cercetătorul sportiv o împărtășește în interviu: "Ca și în cazul decelerării mișcărilor de extensie a picioarelor, amortizoarele reglabile funcționează bine și la decelerarea mișcărilor de aruncare. În proiectul nostru, am instalat un al doilea amortizor pentru mișcarea de întoarcere a căruciorului de încărcare. Acesta este ușor supradimensionat, dar soluțiile ieftine încercate inițial cu un fel de opritor de ușă nu au funcționat, de unde și investiția mai mare. Deși este considerabilă pentru bugetul nostru, este atât de solidă încât am investit în ea ținând cont de aspectele legate de siguranță și de responsabilitatea față de subiecții testelor. După cum se dovedește, a fost o decizie bună. Am testat doar puțin setările, iar componentele au funcționat fără eforturi sau probleme majore de atunci. Cu toate acestea, amortizoarele nu sunt utilizate foarte frecvent conform standardelor din industrie, deoarece dispozitivele de testare sunt folosite doar pentru studii, ceea ce se întâmplă de aproximativ două-trei ori pe an, pentru perioade de una până la trei săptămâni."


Amortizoare stabile permanent, șine liniare nu la început

Amortizoarele industriale utilizate în Tübingen fac parte din seria MAGNUM a ACE. De la lansarea sa pe piață în 2000, aceasta a fost considerată clasa de referință pentru dimensiuni medii în tehnologia amortizoarelor industriale. Aceste elemente de mașini hidraulice absorb forțele maselor în mișcare pe întreaga cursă în cel mai scurt timp posibil și transformă energia cinetică în căldură, care este disipată în mediul exterior. Proiectate pentru utilizare continuă în industrie, utilizatorii beneficiază de robustețe și durabilitate datorită unui pachet sofisticat de etanșare, rulmenților de ghidare căliți și unei opriri fixe integrate. Dimensiunile compacte și gamele de masă extinse în comparație cu soluțiile anterioare oferă proiectanților mai multă libertate în ceea ce privește dimensiunea amortizorului și utilizarea performanțelor mașinii. O caracteristică specială a acestei serii este disponibilitatea opțională a tipurilor autoreglabile sau reglabile cu filet M33, M45 și M64. Profesorul Wank și echipa sa de la Tübingen utilizează, de asemenea, reglabilitatea pe părțile din față și de jos ale amortizoarelor MA4575EUM utilizate pentru analizele de aruncare. Din cauza greutății totale a saniei care trebuie deplasată între 1,7 kilograme și un maxim de 25 de kilograme și a vitezelor de accelerare de până la 13 metri pe secundă în măsurătorile pe dispozitivul de antrenament și testare pentru aruncarea cu impact, au fost luate în considerare numai tipurile reglabile. Privind în urmă, cercetătorul sportiv și designerul raportează: "M-am bazat pe instinctele mele în ceea ce privește posibilele valori de reglare ale amortizoarelor ACE și, în cele din urmă, am avut probabil o mână bună cu încercări și erori. În orice caz, suntem mulțumiți de soluție. Nu am avut niciodată probleme cu amortizoarele, ele erau în cu totul altă parte. Cu dispozitivul de testare a aruncării, a trebuit să înlocuim șinele liniare instalate inițial și nu tocmai ieftine cu o versiune foarte scumpă după o singură încercare. Cu primele șine, bilele au ieșit din rulmenți. Acestea pur și simplu nu au putut face față vitezelor mari din timpul analizei impactului. Cele noi funcționează de atunci, deși pentru analizele noastre folosim în principal sarcini de la 1,7 kilograme la 5 kilograme, astfel încât totul poate fi considerat în continuare sub termenul de forță de mare viteză."

Absorbție ridicată a energiei și protecție integrată împotriva zgomotului

În plus față de tehnologia de etanșare cu rezervor cu membrană, corpul solid fără inel de fixare este responsabil pentru stabilitatea amortizoarelor descrise aici, care previne scurgerile și absoarbe cu peste 50% mai multă energie decât alte modele de amortizoare. Faptul că tipurile MAGNUM au un design și mai compact decât modelele ACE anterioare se dovedește a fi un avantaj, în special pentru mașinile tot mai mici din automatizare. Cu o cursă de 73,9 milimetri, aceste amortizoare sunt potrivite pentru decelerarea maselor efective cuprinse între 70 de kilograme și până la 15.000 de kilograme, absorbția de energie pentru o decelerare fără ricoșeu și liniară pe cursă atingând o valoare de până la 1.300 de Newton-metri. În aplicațiile industriale, pot fi atinse valori de 146.000 newtoni-metri pe oră în funcționare continuă, această valoare putând fi crescută și mai mult cu un rezervor de ulei în scopul disipării căldurii fluidelor și aproape dublată atunci când se utilizează un circuit de ulei. O gamă largă de accesorii și piese de conectare asigură o integrare simplă în proiectele existente și o gamă largă de aplicații posibile. De exemplu, toate MAGNUM-urile instalate de profesorul Wank în Tübingen sunt utilizate cu capete de impact speciale din poliuretan. Acest lucru duce la reduceri ale zgomotului de până la 7 decibeli în timpul testelor intensive de extensie a picioarelor și de aruncare și, în combinație cu proprietățile de amortizare care sunt blânde pentru om și mașină, poate fi descris ca un mare succes, la fel ca și designul general. Profesorul Wank sintetizează: "În analizele noastre, caracteristicile temporale ale deplasării căruciorului, viteza și accelerația căruciorului sunt relevante. Nu suntem interesați de procesul de decelerare în ceea ce privește diagnosticarea performanței; acesta trebuie doar să funcționeze, adică energia trebuie să fie disipată fără a deteriora dispozitivul". Acest lucru a funcționat bine până acum.


Calitate previzibilă: amortizoarele industriale ACE de tip MAGNUM

Secretul succesului acestor amortizoare industriale este ascuns în interior. Fie că sunt elemente autoreglabile sau reglabile, fie că sunt fabricate din oțel sau oțel inoxidabil, componentele din această serie sunt echipate cu tehnologie de amortizare de ultimă generație. Echipate cu un rulment de ghidare călit și o oprire fixă integrată, acestea impresionează prin durata lor lungă de viață chiar și în cele mai dificile medii. Un avantaj important pentru inginerii proiectanți este absorbția ridicată a energiei într-un design compact, prin care sunt disponibile cu filete în dimensiunile M33, M45 și M64, precum și cu o gamă largă de piese de conectare și accesorii, în funcție de versiune.