A sporttudósok hidraulikus gépelemeket is használnak tervezéseikben. Különösen akkor, amikor bizonyos edzőberendezéseken a gyorsasági erőt elemzik. Mivel a végállásokban nagy erők léphetnek fel, a Tübingeni Egyetem Sporttudományi Intézete állítható ipari lengéscsillapítókra támaszkodik az ember és a gép védelme érdekében.


A tübingeni sporttudományi intézet több mint 180 éve állandó szereplője a német egyetemi életnek. Jelenleg több mint 50 tudós kutat és tanít a teljesítmény, az egészség és az oktatás különböző kulcsfontosságú témáiban. A spektrum a tehetségfejlesztéstől és a sportversenyek tervezésétől az iskolai oktatásig és az egyénre szabott egészségfejlesztésig terjed. A III. tanszéket, amely a biomechanikára, a mozgásra és az edzéstudományra összpontosít, Dr. Veit Wank professzor vezeti. Csapata többek között a sportmozgássorozatok elemzésével és optimalizálásával foglalkozik. Az edzéstudományi kutatásban az egyes sportágak erőnléti képességeinek diagnosztizálása áll a középpontban. Emellett az atlétikai szövetség csapatainak és csapatainak tehetséges sportolói is kapnak teljesítménydiagnosztikai támogatást.



Tesztkészülék a mozgástechnika és a gyorsasági erők felmérésére

Az intézetben évek óta különböző edzőeszközöket fejlesztenek ki erre a célra. Az úgynevezett "ütődobás edző- és tesztkészüléket" elsősorban a gerelyhajítás és a kézilabda számára tervezték. Az ütődobás talán már nem annyira ismerős, de az országos ifjúsági játékok résztvevői közül sokaknak volt már a kezében ütődobás. A kézilabdában az ütődobás minden dobás alaptechnikája, az atlétikában pedig az "egyenes dobás" kifejezést használják a gerelyhajítás szinonimájaként és alapjaként. Mindkét esetben a sportolók ívfeszültséget építenek fel a maximális gyorsulási távolság érdekében. A dobás fázisában a hátsó nyomó láb aktív használata és a hozzá kapcsolódó lökés révén a dobókar oldalán lévő csípő előre kerül, ami a felsőtestet előfeszíti. Ez a folyamat, valamint a váll, a könyök és a dobó kéz tudatos egymás utáni használata optimalizálja a dobóeszköz gyorsulását. Ez a mozgástechnika maximalizálja a dobóeszköz, azaz a labda vagy a gerely, illetve jelen esetben a dobószán végső sebességét. A mozgáspózok és a dobók pozícióinak egyidejű megfigyelése a videón, valamint a szánkó helyzetére, a szánkó sebességére és a gyorsulásra vonatkozó megfelelő értékek megkönnyítik a mozgástechnika és a fizikai képességek, különösen a dobó sebességének értékelését. A megfelelő edzőkészüléket Tübingenben elsősorban tesztelési célokra használják. Wank professzor és csapata a gyorsasági erőértékek ellenőrzésére használja. A sporttudós így magyarázza: "Azon sportolók esetében, akik már régóta a csapatban vannak, ezzel azt is ellenőrizni tudjuk, hogy az elmúlt hetek és hónapok edzéstartalma helyesen lett-e megválasztva. Mivel a teszt- és edzőeszközön végzett mérések a dobómozgások miatt újra és újra nagy tehetetlenségi erőket generálnak, a felső és alsó végállásban történő fékezéshez olyan megfelelő csillapítási megoldásokra van szükségünk, amelyek lehetővé teszik a rendszer hosszú távú használatát, ugyanakkor a lehető legnagyobb védelmet nyújtják a tesztalanyaink számára."


A tervezőmérnök rugalmas csillapítókat választ a ferde síkhoz

Miután Wank professzor már jó tapasztalatokat szerzett az ACE Stoßdämpfer GmbH megoldásaival a combizmok teljesítményének mérésére szolgáló teszt- és edzőberendezés esetében, az ütésdobás edző- és tesztberendezésének tervezési fázisában a Langenfeld mindenféle csillapítási megoldások specialistáihoz fordult. "Az interneten és az ACE katalógusában kutattam az izometrikus és dinamikus lábnyújtó mozgásokhoz módosított lábprés után. A véghelyzetben 25 kilogrammtól 200 kilogrammig terjedő tömegeket, amelyeket kb. 3-5 méter/másodperc sebességgel gyorsítunk fel, kb. 0,5 méter/másodperc ütközési sebességgel kell fékezni. Még ha az általunk annak idején tesztelt MA64150-es csillapító technikailag nem is kezeli ezt a tartományt, a lassítás empirikusan jól működik. Az ütésdobás közbeni erők csillapítása esetében az ACE ügyfélszolgálatát is felhívtam, hogy ezt megerősítsék" - számol be Wank professzor. A vizsgálógép szerkezete lényegében egy lineáris sínek segítségével felépített ferde síkból áll, lineárisan vezetett terhelési kocsival. Erre akár egy lándzsanyelet, akár egy dobógolyót lehet szerelni. A cél a szán gyorsulásának maximalizálása akár álló helyzetből, akár a sík mentén történő kezdeti mozgással, mint egy versenydobásnál. A szán által megtett távolság 4,5 méter hosszú. Röviddel a szerkezet legmagasabb pontjának elérése előtt és a kiindulási helyzetbe való visszatéréskor a felgyorsított szánkót egy ipari lengéscsillapító lelassítja, majd visszasuhan a ferde síkba. A tübingeni konstrukció különlegessége, hogy a sík 0 és 35 fokos szögek között fokozatmentesen állítható az egyes sportolók egyedi igényeinek megfelelően. Például a kézilabdához lapos dobási szögre van szükség, míg a gerelyhajításhoz akár 35 fokosra is. Más megoldásokkal, például acélrugókkal vagy gumitompítókkal összehasonlítva az ACE által használt alkatrészek lényegesen jobb minőségűek és tartósabbak. Tapasztalat, amelyet a sporttudós az interjúban megoszt: "A lábnyújtó mozdulatok lassításához hasonlóan az állítható csillapítók a dobómozdulatok lassításakor is jól működnek. A mi konstrukciónkban egy második csillapítót építettünk be a terhelési kocsi visszamozgásához. Ez kissé túlméretezett, de a kezdetben egyfajta ajtógátlóval próbált olcsó megoldások nem működtek, ezért a nagyobb beruházás. Bár ez a költségvetésünkhöz képest jelentős, de annyira masszív, hogy a biztonsági szempontokat és a tesztalanyok iránti felelősséget szem előtt tartva fektettem bele. Mint kiderült, jó döntés volt. Csak egy kicsit teszteltük a beállításokat, és az alkatrészek azóta is minden nagyobb erőfeszítés és probléma nélkül működnek. A csillapítókat azonban ipari mércével mérve nem használjuk túl gyakran, mivel a tesztberendezéseket csak tanulmányokhoz használjuk, ami évente körülbelül két-három alkalommal, egy-három hetes időszakokra történik."


A csillapítók tartósan stabilak, a lineáris sínek nem az első alkalommal

A Tübingenben használt ipari lengéscsillapítók az ACE MAGNUM sorozatához tartoznak. A 2000-es piaci bevezetés óta ezt tekintik az ipari lengéscsillapító-technológia középméretű referenciaosztályának. Ezek a hidraulikus gépelemek a lehető legrövidebb idő alatt a teljes lökethosszon elnyelik a mozgó tömegek erőit, és a mozgási energiát hővé alakítják, amely a külső környezet felé elvezetésre kerül. Az iparban való folyamatos használatra tervezett, kifinomult tömítőcsomagnak, edzett vezetőcsapágyaknak és beépített fix megállónak köszönhetően a felhasználók robusztusságot és tartósságot élveznek. A kompakt méretek és a korábbi megoldásokhoz képest kibővített tömegtartományok nagyobb mozgásteret biztosítanak a tervezőknek a csillapító méretét és a gép teljesítményének kihasználását illetően. A sorozat különlegessége, hogy opcionálisan önbeálló vagy állítható típusok is rendelkezésre állnak M33, M45 és M64 menettel. Wank professzor és tübingeni csapata a dobásvizsgálatokhoz használt MA4575EUM lengéscsillapítóknál is kihasználja az elülső és alsó oldalon való állíthatóságot. Az 1,7 kilogramm és legfeljebb 25 kilogramm között mozgatandó összsúlyok és a másodpercenként akár 13 méteres gyorsulási sebességek miatt az edző- és teszteszközön végzett mérések során az ütésdobásnál csak az állítható típusok jöhettek szóba. Visszatekintve a sporttudós és tervező így számol be: "Az ACE lengéscsillapítók lehetséges beállítási értékeit illetően az ösztöneimre hagyatkoztam, és végül valószínűleg jó kezem volt a próbálgatással. Mindenesetre elégedettek vagyunk a megoldással. A lengéscsillapítókkal soha nem voltak problémáink, azok teljesen máshol voltak. A dobópróba-berendezéssel az eredetileg beszerelt és nem éppen olcsó lineáris síneket egyetlen próba után egy nagyon drága változatra kellett cserélnünk. Az első sínekkel a golyók kijöttek a csapágyakból. Egyszerűen nem bírták a nagy sebességet az ütésvizsgálat során. Az újak azóta is működnek, bár az elemzéseinkhez elsősorban 1,7 és 5 kilogramm közötti terheléseket használunk, így még mindig mindent a nagysebességű erő fogalma alatt lehet vizsgálni."

Nagy energiaelnyelés és integrált zajvédelem

A membrántartályos tömítési technológia mellett a rögzítőgyűrű nélküli tömör test felelős az itt ismertetett lengéscsillapítók stabilitásáért, amely megakadályozza a szivárgást és több mint 50 százalékkal több energiát nyel el, mint más lengéscsillapító-konstrukciók. Az a tény, hogy a MAGNUM típusok még kompaktabb kialakításúak, mint a korábbi ACE modellek, különösen az automatizálásban használt, egyre kisebb gépeknél bizonyul előnyösnek. A 73,9 milliméteres lökethosszal ezek a lengéscsillapítók 70 kilogramm és 15 000 kilogramm közötti effektív tömegek lassítására alkalmasak, a lökethajtásonkénti energiaelnyelés a visszapattanásmentes és lineáris lassításhoz akár 1300 newtonméteres értéket is elérhet. Ipari alkalmazásokban folyamatos üzemben óránként 146 000 newtonméteres értékek érhetők el, ahol ez az érték a folyadékok hőelvezetése céljából olajtartállyal még tovább növelhető, olajkörforgás esetén pedig csaknem megduplázható. A tartozékok és csatlakozó alkatrészek széles választéka biztosítja a meglévő konstrukciókba való egyszerű integrálhatóságot és a lehetséges alkalmazások széles körét. Például a Wank professzor által Tübingenben telepített összes MAGNUM-ot speciális, poliuretánból készült ütközőfejekkel használják. Ez az intenzív lábnyújtási és dobási tesztek során akár 7 decibeles zajcsökkentést eredményez, és az ember- és gépkímélő csillapítási tulajdonságokkal együtt az egész kialakítás nagy sikernek mondható. Wank professzor így összegez: "Elemzéseinkben a kocsi mozgásának, a kocsi sebességének és gyorsulásának időbeli lefolyása a lényeges. A lassulási folyamat a teljesítménydiagnosztika szempontjából nem érdekel bennünket, egyszerűen csak működnie kell, azaz az energiának úgy kell eloszlania, hogy ne okozzon kárt az eszközben." Ez eddig jól működött.


Megjósolható minőség: ACE MAGNUM típusú ipari lengéscsillapítók

Ezeknek az ipari lengéscsillapítóknak a sikerének titka belül rejtőzik. Akár önbeálló, akár állítható elemként, akár acélból vagy rozsdamentes acélból készülnek, e sorozat elemei a legmodernebb csillapítási technológiával vannak felszerelve. Edzett vezetőcsapággyal és beépített fix ütközővel felszerelve még a legnehezebb körülmények között is hosszú élettartamukkal nyűgöznek le. A tervezőmérnökök számára fontos előnyt jelent a kompakt kialakítású, nagy energiaelnyelő képességük, melynek köszönhetően M33, M45 és M64 méretű menetekkel, valamint a kiviteltől függően csatlakozó alkatrészek és tartozékok széles választékával állnak rendelkezésre.