Spor bilimciler de tasarımlarında hidrolik makine elemanlarını kullanmaktadır. Özellikle de belirli antrenman ekipmanlarındaki hız kuvvetini analiz ederken. Son pozisyonlarda yüksek kuvvetler oluşabileceğinden, Tübingen Üniversitesi Spor Bilimleri Enstitüsü, insanı ve makineyi korumak için ayarlanabilir endüstriyel amortisörlere güvenmektedir.


Tübingen Spor Enstitüsü 180 yılı aşkın bir süredir Alman üniversite dünyasında kalıcı bir yer edinmiştir. Şu anda 50'den fazla bilim insanı performans, sağlık ve eğitim alanlarında çeşitli kilit konularda araştırma yapmakta ve ders vermektedir. Bu yelpaze, yetenek gelişimi ve spor müsabakalarının tasarımından okul eğitimi ve bireyselleştirilmiş sağlık teşvikine kadar uzanıyor. Biyomekanik, hareket ve antrenman bilimine odaklanan Bölüm III, Profesör Dr. Veit Wank tarafından yönetilmektedir. Ekibi, diğer konuların yanı sıra, sportif hareket dizilerinin analizi ve optimizasyonu ile ilgilenmektedir. Antrenman bilimi araştırmalarında, bireysel sporlarda güç yeteneklerinin teşhisine odaklanılıyor. Buna ek olarak, atletizm birlikleri ve takımlarından yetenekli sporcular performans teşhis desteği alıyor.



Hareket tekniği ve hız kuvvetlerini değerlendirmek için test cihazı

Enstitüde bu amaçla yıllardır çeşitli eğitim cihazları geliştirilmektedir. "Darbeli atış için eğitim ve test cihazı" öncelikle cirit atma ve hentbol için tasarlanmıştır. Darbe atışı artık çok tanıdık gelmeyebilir, ancak ulusal gençlik oyunlarındaki birçok katılımcının elinde zaten darbe topu vardı. Hentbolda darbe atışı tüm atışlar için temel tekniktir ve atletizmde "düz atış" terimi cirit atışı ile eşanlamlı ve temel olarak kullanılır. Her iki durumda da sporcular maksimum hızlanma mesafesi için bir yay gerilimi oluştururlar. Fırlatma aşamasında arka baskı bacağının aktif kullanımı ve buna bağlı itiş gücü sayesinde, fırlatma kolu tarafındaki kalça öne doğru getirilir ve bu da üst gövdeyi gerer. Bu süreç ve omuz, dirsek ve fırlatma elinin bilinçli sıralı kullanımı, fırlatma aletinin ivmelenmesini optimize eder. Bu hareket tekniği, fırlatma aletinin, yani topun veya ciritin ya da bu durumda fırlatma kızağının nihai hızını en üst düzeye çıkarır. Hareket pozlarının ve videodaki atıcıların pozisyonlarının ve kızak pozisyonu, kızak hızı ve ivme için karşılık gelen değerlerin eşzamanlı olarak gözlemlenmesi, hareket tekniğini ve fiziksel yetenekleri, özellikle de atıcının hızını değerlendirmeyi kolaylaştırır. İlgili antrenman cihazı öncelikle Tübingen'de test amacıyla kullanılıyor. Profesör Wank ve ekibi bunu hız gücü değerlerini kontrol etmek için kullanıyor. Spor bilimci şöyle açıklıyor: "Uzun süredir takımda yer alan sporcular için bu aynı zamanda geçmiş hafta ve aylardaki antrenman içeriğinin doğru seçilip seçilmediğini kontrol etmemizi sağlıyor. Test ve antrenman cihazındaki ölçümler, fırlatma hareketleri nedeniyle tekrar tekrar yüksek atalet kuvvetleri oluşturduğundan, sistemin uzun süre kullanılmasına izin veren ve aynı zamanda deneklerimiz için mümkün olan en yüksek korumayı sağlayan üst ve alt uç konumlarında frenleme için uygun sönümleme çözümlerine ihtiyacımız var."


Tasarım mühendisi eğik düzlem için esnek damperleri seçti

Profesör Wank, uyluk kaslarının performansını ölçmeye yönelik bir test ve eğitim cihazı için ACE Stoßdämpfer GmbH'nin çözümleriyle zaten iyi deneyimler edindikten sonra, darbe atışı için eğitim ve test cihazının tasarım aşamasında Langenfeld'in her türlü sönümleme çözümü uzmanlarına başvurdu. "İzometrik ve dinamik bacak uzatma hareketleri için modifiye edilmiş bacak presini internette ve ACE kataloğunda araştırdım. Son konumda, saniyede yaklaşık 3 ila 5 metre hızla ivmelendirilen 25 kilogram ila 200 kilogramlık kütlelerin, saniyede yaklaşık 0,5 metrelik çarpma hızlarında frenlenmesi gerekiyor. O sırada test ettiğimiz MA64150 sönümleyici teknik olarak bu aralığı yönetemese bile, yavaşlama deneysel olarak iyi çalışıyor. Darbe atışı sırasında kuvvetlerin sönümlenmesi durumunda, bunu teyit etmek için ACE'nin müşteri hizmetlerini de aradım" diyor Profesör Wank. Bu test makinesinin yapısı esasen doğrusal olarak yönlendirilen bir yük taşıyıcısına sahip doğrusal raylar kullanılarak inşa edilmiş eğimli bir düzlemden oluşmaktadır. Bunun üzerine ya bir mızrak sapı ya da bir fırlatma topu monte edilebiliyor. Amaç, kızağın ivmesini ayakta dururken ya da bir yarışma atışında olduğu gibi düzlem boyunca bir ilk hareketle en üst düzeye çıkarmaktır. Kızağın kat ettiği mesafe 4,5 metre uzunluğundadır. Yapının en yüksek noktasına ulaşmadan kısa bir süre önce ve başlangıç pozisyonuna dönerken, hızlandırılmış kızak endüstriyel bir amortisör tarafından yavaşlatılır ve ardından eğimli düzlemden aşağı doğru geri savrulur. Tübingen'deki tasarımın özelliği, düzlemin, bireysel sporcuların özel gereksinimlerine uyacak şekilde 0 derece ile 35 derece açılar arasında sürekli olarak ayarlanabilmesidir. Örneğin, hentbol için düz bir fırlatma açısı gerekirken, cirit atma için 35 dereceye kadar gereklidir. Çelik yaylar veya kauçuk damperler gibi diğer çözümlerle karşılaştırıldığında, ACE tarafından kullanılan bileşenler önemli ölçüde daha kaliteli ve daha dayanıklıdır. Spor bilimcinin röportajda paylaştığı bir deneyim: "Bacak uzatma hareketlerinin yavaşlatılmasında olduğu gibi, ayarlanabilir damperler fırlatma hareketlerinin yavaşlatılmasında da iyi çalışıyor. Tasarımımızda, yük taşıyıcının dönüş hareketi için ikinci bir damper taktık. Bu biraz büyük boyutlu, ancak başlangıçta bir tür kapı durdurucu ile denenen ucuz çözümler işe yaramadı, bu nedenle daha büyük bir yatırım yapıldı. Bu bizim bütçemiz için önemli olsa da, o kadar sağlam ki, güvenlik yönlerini ve test deneklerine karşı sorumluluğu göz önünde bulundurarak yatırım yaptım. Görünüşe göre iyi bir kararmış. Ayarları sadece biraz test ettik ve bileşenler o zamandan beri büyük bir çaba veya sorun olmadan çalıştı. Ancak damperler endüstri standartlarına göre çok sık kullanılmıyor, çünkü test cihazları sadece yılda iki ila üç kez bir ila üç haftalık sürelerle yapılan çalışmalar için kullanılıyor."


Damperler kalıcı olarak stabil, lineer raylar ilk başta değil

Tübingen'de kullanılan endüstriyel amortisörler ACE'nin MAGNUM serisinin bir parçasıdır. Bu seri, 2000 yılında piyasaya sürüldüğünden beri endüstriyel amortisör teknolojisinde orta boyutlar için referans sınıf olarak kabul edilmektedir. Bu hidrolik makine elemanları, hareketli kütlelerin kuvvetlerini tüm strok boyunca mümkün olan en kısa sürede emer ve kinetik enerjiyi dış ortama dağıtılan ısıya dönüştürür. Endüstride sürekli kullanım için tasarlanan kullanıcılar, sofistike bir sızdırmazlık paketi, sertleştirilmiş kılavuz yataklar ve entegre bir sabit durdurucu sayesinde sağlamlık ve dayanıklılıktan yararlanır. Önceki çözümlere kıyasla kompakt boyutlar ve genişletilmiş kütle aralıkları, tasarımcılara damper boyutu ve makine performansı kullanımı açısından daha fazla hareket alanı sağlar. Bu serinin bir özelliği de M33, M45 ve M64 dişlere sahip kendinden ayarlı veya ayarlanabilir tiplerin isteğe bağlı olarak temin edilebilmesidir. Profesör Wank ve Tübingen'deki ekibi, fırlatma analizleri için kullanılan MA4575EUM damperlerinde ön ve alt taraflardaki ayarlanabilirlik özelliğinden de yararlanıyor. Darbeli atış için eğitim ve test cihazındaki ölçümlerde 1,7 kilogram ile maksimum 25 kilogram arasında hareket ettirilmesi gereken toplam kızak ağırlıkları ve saniyede 13 metreye varan hızlanma hızları nedeniyle yalnızca ayarlanabilir tipler dikkate alındı. Spor bilimci ve tasarımcı geriye dönüp baktığında şunları söylüyor: "ACE amortisörlerindeki olası ayar değerleriyle ilgili olarak içgüdülerime güvendim ve sonunda muhtemelen deneme yanılma yöntemiyle iyi bir sonuç elde ettim. Her halükarda çözümden memnunuz. Amortisörlerle ilgili hiçbir zaman sorun yaşamadık, onlar tamamen başka bir yerdeydi. Fırlatma test cihazında, başlangıçta takılan ve pek de ucuz olmayan lineer rayları sadece bir denemeden sonra çok pahalı bir versiyonla değiştirmek zorunda kaldık. İlk raylarda bilyeler yataklardan çıkıyordu. Darbe analizi sırasında yüksek hızlarla başa çıkamadılar. Yenileri o zamandan beri çalışıyor, ancak analizlerimiz için çoğunlukla 1,7 kilogram ila 5 kilogramlık yükler kullanıyoruz, böylece her şey hala yüksek hızlı kuvvet terimi altında değerlendirilebilir."

Yüksek enerji emilimi ve entegre gürültü koruması

Diyafram rezervuarlı sızdırmazlık teknolojisine ek olarak, burada açıklanan amortisörlerin stabilitesinden, sızıntıları önleyen ve diğer amortisör tasarımlarına göre yüzde 50'den fazla enerji emen tutma halkası olmayan yekpare gövde sorumludur. MAGNUM tiplerinin önceki ACE modellerinden daha da kompakt bir tasarıma sahip olması, özellikle otomasyonda giderek küçülen makineler için bir avantaj olduğunu kanıtlamaktadır. 73,9 milimetrelik bir strok ile bu amortisörler, 70 kilogram ile 15.000 kilogram arasındaki etkili kütleleri yavaşlatmak için uygundur ve strok başına geri tepmesiz ve doğrusal yavaşlama için enerji emilimi 1.300 Newton metreye kadar bir değere ulaşır. Endüstriyel uygulamalarda, sürekli çalışmada saatte 146.000 newton metre değerine ulaşılabilmekte ve bu değer, akışkanların ısı dağıtımı amacıyla bir yağ tankı ile daha da artırılabilmekte ve bir yağ devresi kullanıldığında neredeyse iki katına çıkarılabilmektedir. Çok çeşitli aksesuar ve bağlantı parçaları, mevcut tasarımlara kolay entegrasyon ve geniş bir olası uygulama yelpazesi sağlar. Örneğin, Profesör Wank tarafından Tübingen'de kurulan tüm MAGNUM'lar poliüretandan yapılmış özel darbe başlıkları ile kullanılmaktadır. Bu, yoğun bacak uzatma ve fırlatma testleri sırasında 7 desibele kadar gürültü azalmasına yol açıyor ve insan ve makine üzerinde nazik olan sönümleme özellikleriyle birlikte, genel tasarım gibi büyük bir başarı olarak tanımlanabilir. Profesör Wank sözlerini şöyle özetliyor: "Analizlerimizde taşıyıcı hareketinin zaman özellikleri, taşıyıcı hızı ve hızlanma önemlidir. Performans teşhisi açısından yavaşlama süreciyle ilgilenmiyoruz; sadece çalışması gerekiyor, yani enerjinin cihaza zarar vermeden dağıtılması gerekiyor." Bu şimdiye kadar iyi işledi.


Öngörülebilir kalite: MAGNUM tipi ACE endüstriyel amortisörler

Bu endüstriyel amortisörlerin başarısının sırrı içinde gizlidir. İster kendinden ayarlı ister ayarlanabilir elemanlar olarak, ister çelikten ister paslanmaz çelikten yapılmış olsun, bu serideki bileşenler en son sönümleme teknolojisiyle donatılmıştır. Sertleştirilmiş bir kılavuz yatak ve entegre bir sabit durdurucu ile donatılmış olan bu elemanlar, en zorlu ortamlarda bile uzun hizmet ömürleriyle göz doldurur. Tasarım mühendisleri için önemli bir avantaj, kompakt bir tasarımda yüksek enerji emilimidir, bu nedenle M33, M45 ve M64 boyutlarında dişlerin yanı sıra versiyona bağlı olarak çok çeşitli bağlantı parçaları ve aksesuarları ile mevcuttur.