Sporditeadlased kasutavad oma konstruktsioonides ka hüdraulilisi masinaelemente. Eriti siis, kui analüüsitakse teatud treeningvahendite kiirusejõudu. Kuna lõppasendites võivad tekkida suured jõud, toetub Tübingeni ülikooli sporditeaduste instituut inimese ja masina kaitsmiseks reguleeritavatele tööstuslikele löögisummutitele.


Tübingeni spordiinstituut on juba üle 180 aasta olnud Saksamaa ülikoolimaastikul püsivaks osaks. Rohkem kui 50 teadlast uurib ja õpetab praegu erinevaid võtmeteemasid tulemuslikkuse, tervise ja hariduse valdkonnas. Spekter ulatub andekuse arendamisest ja spordivõistluste kavandamisest kuni koolihariduse ja individuaalse tervise edendamiseni. III osakonda, mis keskendub biomehaanikale, liikumis- ja treeningteadusele, juhib professor dr Veit Wank. Tema töörühm tegeleb muu hulgas spordi liikumisviiside analüüsi ja optimeerimisega. Treeningteaduslike uuringute puhul keskendutakse individuaalsete spordialade jõuvõimete diagnoosimisele. Lisaks sellele saavad andekad sportlased kergejõustikuliidu võistkondadest ja võistkondadest tuge jõudlusdiagnostikas.



Katseseade liikumistehnika ja kiiruse jõudude hindamiseks

Selleks on instituudis juba aastaid välja töötatud erinevaid treeningseadmeid. Niinimetatud "löögiviske treening- ja testimisseade" on mõeldud eelkõige oda- ja kettaheite ning käsipalli jaoks. Löögiviskamine ei pruugi enam nii tuttav olla, kuid paljudel noorte rahvusmängudel osalejatel on löögipall juba käes olnud. Käsipallis on löögivise kõigi visete põhitehnika ning kergejõustikus kasutatakse terminit "sirge vise" odaheite sünonüümina ja alusena. Mõlemal juhul ehitavad sportlased maksimaalse kiirenduskauguse saavutamiseks kaarepinge. Heitmisfaasis tagumise surujalga aktiivse kasutamise ja sellega seotud tõukejõu abil viiakse viske käe poolne puusa ettepoole, mis tekitab ülemise keha eelpinge. See protsess ning õla, küünarnuki ja viskekäe teadlik järjestikune kasutamine optimeerib viskevahendi kiirendamist. See liikumistehnika maksimeerib viskevahendi, s.t palli või oda või antud juhul heitekelgu lõppkiiruse. Liikumispooside ja viskajate asendite samaaegne vaatlemine videos ning vastavad väärtused kelkade asendi, kelkade kiiruse ja kiirenduse kohta võimaldavad hõlpsasti hinnata liikumistehnikat ja füüsilisi võimeid, eelkõige viskaja kiirust. Vastavat treeningseadet kasutatakse Tübingenis peamiselt testimise eesmärgil. Professor Wank ja tema meeskond kasutavad seda kiiruse tugevuse väärtuste kontrollimiseks. Sporditeadlane selgitab: "Pikka aega võistkonnas olnud sportlaste puhul võimaldab see ka kontrollida, kas viimaste nädalate ja kuude treeningu sisu on õigesti valitud. Kuna test- ja treeningseadme mõõtmised tekitavad viske liigutuste tõttu ikka ja jälle suuri inertsiaalseid jõude, vajame ülemises ja alumises lõppasendis pidurdamiseks sobivaid summutuslahendusi, mis võimaldavad süsteemi pikka aega kasutada ja samal ajal pakuvad meie katsealustele võimalikult suurt kaitset."


Konstruktor valib kaldus tasapinnale painduvad amortisaatorid

Pärast seda, kui professor Wankil olid juba head kogemused ACE Stoßdämpfer GmbH lahendustega reielihaste töövõime mõõtmiseks mõeldud katse- ja treeningseadme puhul, pöördus ta löögiviske treening- ja katseseadme projekteerimisfaasis Langenfeldi igasuguste summutuslahenduste spetsialistide poole. "Uurisin modifitseeritud jalapressi isomeetrilisteks ja dünaamilisteks jalapikendusliikumisteks internetis ja ACE kataloogis. Lõppasendis tuleb 25 kuni 200 kilogrammi raskusi, mida kiirendatakse kiirusega umbes 3 kuni 5 meetrit sekundis, pidurdada umbes 0,5 meetri sekundis toimuval löögi kiirusel. Isegi kui meie poolt katsetatud MA64150 summuti ei tule tehniliselt selle vahemikuga toime, toimib aeglustamine empiiriliselt hästi. Löögiviske ajal tekkivate jõudude summutamise puhul helistasin ka ACE klienditeenindusse, et seda kinnitada," teatab professor Wank. Selle katseseadme konstruktsioon koosneb sisuliselt lineaarsete rööbaste abil ehitatud kaldtasandist, millel on lineaarselt juhitav koormusvanker. Sellele saab paigaldada kas oda või viskepalli. Eesmärk on maksimeerida kelgu kiirendust kas seistes või esialgse liikumisega piki tasapinda, nagu võistlusheites. Kelgu läbitav vahemaa on 4,5 meetrit. Vahetult enne konstruktsiooni kõrgeimasse punkti jõudmist ja lähteasendisse naasmisel aeglustab kiirendatud kelk tööstusliku löögisummutajaga ja paiskub seejärel kaldtasapinnast alla tagasi. Tübingeni konstruktsiooni eripära seisneb selles, et tasapinda saab pidevalt reguleerida 0 ja 35 kraadi vahel, et see vastaks iga sportlase erivajadustele. Näiteks käsipalli puhul on vajalik tasane viskenurk, samas kui odaheite puhul on vaja kuni 35-kraadist nurka. Võrreldes teiste lahendustega, nagu terasvedrud või kummist amortisaatorid, on ACE poolt kasutatavad komponendid oluliselt kvaliteetsemad ja vastupidavamad. Kogemus, mida sporditeadlane intervjuus jagab: "Nagu jalgade sirutusliigutuste aeglustamisel, toimivad reguleeritavad amordid hästi ka viskeliigutuste aeglustamisel. Meie konstruktsioonis oleme paigaldanud teise summuti koormusvankri tagasiliikumise jaoks. See on pisut ülisuur, kuid esialgu proovitud odavad lahendused mingi uksepäästikuga ei toiminud, seetõttu ka suurem investeering. Kuigi see on meie eelarve jaoks märkimisväärne, on see nii kindel, et ma investeerisin sellesse ohutusaspekte ja vastutust katsekehade suhtes silmas pidades. Nagu selgub, oli see hea otsus. Oleme seadistusi vaid veidi katsetanud ja komponendid on sellest ajast alates ilma suurema vaevata ja probleemideta toiminud. Siiski ei kasutata amortisaatoreid tööstusstandardite kohaselt väga sageli, sest katseseadmeid kasutatakse ainult uuringuteks, mis toimub umbes kaks kuni kolm korda aastas ühe kuni kolme nädala pikkuste perioodide jooksul."


Dampoonid püsivalt stabiilsed, lineaarsed rööpad esialgu mitte

Tübingenis kasutatavad tööstuslikud amortisaatorid kuuluvad ACE MAGNUM-seeriasse. Alates selle turuleviimisest 2000. aastal on seda peetud tööstuslike amortisaatorite tehnoloogia keskmiste suuruste võrdlusklassiks. Need hüdraulilised masinaelemendid neelavad liikuvate masside jõud kogu löögi ulatuses võimalikult lühikese aja jooksul ja muundavad kineetilise energia soojuseks, mis hajub väliskeskkonda. Tööstuses pidevaks kasutamiseks kavandatud kasutajatele on tänu keerukale tihenduspaketile, karastatud juhtlaagritele ja integreeritud fikseeritud peatusele tagatud vastupidavus ja vastupidavus. Kompaktsed mõõtmed ja laiendatud massivahemikud võrreldes varasemate lahendustega annavad projekteerijatele suurema mänguruumi summuti suuruse ja masina jõudluse kasutamise osas. Selle seeria eripäraks on isereguleeruvate või reguleeritavate M33, M45 ja M64 keermetega tüüpide valikuline kättesaadavus. Professor Wank ja tema meeskond Tübingenis kasutavad ka viskamisanalüüside tegemiseks kasutatavate MA4575EUM-dampide esi- ja alumise külje reguleeritavust. Kuna treening- ja katseseadme mõõtmistel löögiviskega seotud mõõtmistel tuleb liigutada 1,7 kilogrammi ja maksimaalselt 25 kilogrammi vahelist kogukaalu ning kiirenduskiirusi kuni 13 meetrit sekundis, võeti arvesse ainult reguleeritavaid tüüpe. Tagantjärele vaadates teatab sporditeadlane ja disainer: "ACE löögisummutite võimalike reguleerimisväärtuste osas usaldasin oma vaistu ja lõpuks oli mul ilmselt hea käsi proovimise ja eksimuse abil. Igal juhul oleme lahendusega rahul. Meil ei olnud kunagi mingeid probleeme amortisaatoritega, need olid hoopis kusagil mujal. Heitkatseseadmega pidime algselt paigaldatud ja mitte just odavad lineaarsed rööpad juba pärast ühte katsetamist väga kalli versiooni vastu välja vahetama. Esimeste rööbaste puhul tulid pallid laagritest välja. Need lihtsalt ei tulnud toime suurte kiirustega löögianalüüsi ajal. Uued on sellest ajast saadik töötanud, kuigi me kasutame oma analüüsides peamiselt koormusi 1,7 kilogrammi kuni 5 kilogrammi, nii et kõike saab ikkagi käsitleda suure kiiruse jõu mõiste all."

Suur energia neeldumine ja integreeritud mürakaitse

Lisaks membraanireservuaariga tihendustehnoloogiale on kirjeldatud amortisaatorite stabiilsuse eest vastutav kinnitusrõngata massiivne korpus, mis takistab lekkeid ja neelab üle 50 protsendi rohkem energiat kui teised amortisaatorite konstruktsioonid. Asjaolu, et MAGNUM-tüübid on varasematest ACE-mudelitest veelgi kompaktsema konstruktsiooniga, osutub eeliseks, eriti üha väiksemate masinate puhul automaatikas. 73,9 millimeetri pikkuse löögi korral sobivad need amortisaatorid tegelike masside aeglustamiseks vahemikus 70 kilogrammi kuni 15 000 kilogrammi, kusjuures energia neeldumine tagasilöögivaba ja lineaarse aeglustuse korral löögi kohta ulatub kuni 1300 njuutonmeetrini. Tööstuslikes rakendustes on võimalik saavutada väärtusi 146 000 njuutonmeetrit tunnis pidevas töös, kusjuures seda väärtust saab veelgi suurendada, kui kasutada õlipaaki vedelike soojuse hajutamiseks, ja peaaegu kahekordistada, kui kasutada õlikontuuri. Lai valik lisaseadmeid ja ühendusdetaile tagab lihtsa integreerimise olemasolevatesse konstruktsioonidesse ja laiad rakendusvõimalused. Näiteks kasutatakse kõiki professor Wanga poolt Tübingenis paigaldatud MAGNUMe koos spetsiaalsete polüuretaanist löökpeadega. See toob kaasa müra vähenemise kuni 7 detsibelli võrra intensiivsete jalgade sirutus- ja viskekatsete ajal ning koos inimese ja masina jaoks õrnade summutusomadustega võib seda, nagu ka üldist konstruktsiooni, nimetada suureks õnnestumiseks. Professor Wank võtab kokku: "Meie analüüsides on olulised vankri liikumise ajalised omadused, vankri kiirus ja kiirendus. Meid ei huvita aeglustusprotsess jõudlusdiagnostika mõttes; see peab lihtsalt toimima, st energia peab hajuma ilma seadet kahjustamata." See on seni hästi toiminud.


Ennustatav kvaliteet: ACE tööstuslikud MAGNUM-tüüpi amortisaatorid

Nende tööstuslike amortisaatorite edu saladus on peidus. Olenemata sellest, kas tegemist on isereguleeruvate või reguleeritavate elementidega, kas need on valmistatud terasest või roostevabast terasest, on selle seeria komponendid varustatud tipptasemel summutustehnoloogiaga. Karastatud juhtlaagri ja integreeritud fikseeritud stopperiga varustatuna avaldavad nad muljet oma pika elueaga isegi kõige raskemates tingimustes. Projekteerijate jaoks on oluline eelis nende suur energiamahutavus kompaktses konstruktsioonis, kusjuures need on saadaval keermetega suurustes M33, M45 ja M64 ning sõltuvalt versioonist ka mitmesuguste ühendusdetailide ja tarvikutega.