Os cientistas desportivos também utilizam elementos de máquinas hidráulicas nos seus projectos. Em particular, quando analisam a força de velocidade em determinados equipamentos de treino. Uma vez que podem ocorrer forças elevadas nas posições finais, o Instituto de Ciências do Desporto da Universidade de Tübingen recorre a amortecedores industriais ajustáveis para proteger o homem e a máquina.
Durante mais de 180 anos, o Instituto de Desporto de Tübingen tem sido um elemento permanente no panorama universitário alemão. Atualmente, mais de 50 cientistas investigam e leccionam sobre vários temas-chave nas áreas do desempenho, saúde e educação. O espetro vai desde o desenvolvimento de talentos e a conceção de competições desportivas até à educação escolar e à promoção individualizada da saúde. O Departamento III, que se dedica à biomecânica, ao movimento e à ciência do treino, é dirigido pelo Professor Dr. Veit Wank. Entre outras coisas, a sua equipa ocupa-se da análise e otimização de sequências de movimentos desportivos. Na investigação da ciência do treino, o foco está no diagnóstico das capacidades de força em desportos individuais. Além disso, os atletas talentosos das equipas de atletismo recebem apoio no diagnóstico de desempenho.
Dispositivo de teste para avaliação da técnica de movimento e das forças de velocidade
Durante anos, foram desenvolvidos no instituto vários dispositivos de treino para este fim. O chamado "dispositivo de treino e teste para o lançamento de impacto" foi concebido principalmente para o lançamento do dardo e para o andebol. O lançamento de impacto pode já não ser tão familiar, mas muitos participantes nos jogos nacionais de jovens já tiveram a bola de impacto nas suas mãos. No andebol, o lançamento de impacto é a técnica de base para todos os lançamentos e, no atletismo, o termo "lançamento a direito" é utilizado como sinónimo e base para o lançamento do dardo. Em ambos os casos, os atletas criam uma tensão de arco para a distância máxima de aceleração. Através da utilização ativa e do impulso associado da perna de pressão traseira na fase de lançamento, a anca do lado do braço de lançamento é trazida para a frente, o que tensiona a parte superior do corpo. Este processo e a utilização sequencial consciente do ombro, do cotovelo e da mão de lançamento optimizam a aceleração do instrumento de lançamento. Esta técnica de movimento maximiza a velocidade final do objeto de lançamento, ou seja, a bola ou o dardo, ou neste caso o trenó de lançamento. A observação simultânea das poses de movimento e das posições dos lançadores no vídeo e os valores correspondentes para a posição do trenó, a velocidade do trenó e a aceleração facilitam a avaliação da técnica de movimento e das capacidades físicas, em particular a velocidade do lançador. O dispositivo de treino correspondente é utilizado principalmente em Tübingen para efeitos de teste. O Professor Wank e a sua equipa utilizam-no para verificar os valores da força da velocidade. O cientista desportivo explica: "Para os atletas que estão no plantel há muito tempo, isto também nos permite verificar se o conteúdo do treino das últimas semanas e meses foi escolhido corretamente. Uma vez que as medições no dispositivo de teste e treino geram repetidamente forças de inércia elevadas devido aos movimentos de lançamento, precisamos de soluções de amortecimento adequadas para a travagem nas posições finais superior e inferior, que permitam que o sistema seja utilizado durante muito tempo e, ao mesmo tempo, ofereçam a maior proteção possível aos nossos sujeitos de teste."
O engenheiro de projeto escolhe amortecedores flexíveis para o plano inclinado
Depois que o Professor Wank já tinha tido boas experiências com as soluções da ACE Stoßdämpfer GmbH para um dispositivo de teste e treinamento para medir o desempenho dos músculos da coxa, ele se voltou para os especialistas em soluções de amortecimento de todos os tipos de Langenfeld durante a fase de projeto do dispositivo de treinamento e teste para o arremesso de impacto. "Eu pesquisei o leg press modificado para movimentos isométricos e dinâmicos de extensão de perna na internet e no catálogo da ACE. Na posição final, as massas de 25 kg a 200 kg, que são aceleradas a velocidades de cerca de 3 a 5 metros por segundo, têm de ser travadas a velocidades de impacto de cerca de 0,5 metros por segundo. Mesmo que o amortecedor MA64150 que testámos na altura não consiga gerir tecnicamente esta gama, a desaceleração funciona bem empiricamente. No caso do amortecimento das forças durante o lançamento do impacto, também telefonei para o serviço de apoio ao cliente da ACE para o confirmar", relata o Professor Wank. A estrutura desta máquina de teste consiste essencialmente num plano inclinado construído com carris lineares com um carro de carga guiado linearmente. Pode ser montado um cabo de lança ou uma bola de arremesso. O objetivo é maximizar a aceleração do trenó, quer a partir de uma posição de pé, quer com um movimento inicial ao longo do plano, como num lançamento de competição. A distância percorrida pelo trenó é de 4,5 metros. Pouco antes de atingir o ponto mais alto da construção e quando regressa à posição inicial, o trenó acelerado é abrandado por um amortecedor industrial e volta a descer o plano inclinado. A caraterística especial do projeto em Tübingen é o facto de o plano poder ser continuamente ajustado entre ângulos de 0 graus e 35 graus, de acordo com as necessidades específicas de cada atleta. Por exemplo, para o andebol é necessário um ângulo de lançamento plano, enquanto para o lançamento do dardo é necessário um ângulo de até 35 graus. Em comparação com outras soluções, como molas de aço ou amortecedores de borracha, os componentes utilizados pela ACE são de qualidade significativamente superior e mais duradouros. Uma experiência que o cientista desportivo partilha na entrevista: "Tal como na desaceleração dos movimentos de extensão das pernas, os amortecedores ajustáveis também funcionam bem na desaceleração dos movimentos de lançamento. Na nossa conceção, instalámos um segundo amortecedor para o movimento de retorno do carrinho de carga. Este é ligeiramente sobredimensionado, mas as soluções baratas inicialmente tentadas com uma espécie de batente de porta não funcionaram, daí o maior investimento. Embora seja um valor considerável para o nosso orçamento, é tão sólido que investi nele tendo em conta os aspectos de segurança e a responsabilidade para com os objectos de teste. Como se vê, foi uma boa decisão. Só testámos um pouco as regulações e, desde então, os componentes têm funcionado sem grandes esforços ou problemas. No entanto, os amortecedores não são utilizados com muita frequência de acordo com os padrões da indústria, uma vez que os dispositivos de teste são apenas utilizados para estudos, o que acontece cerca de duas a três vezes por ano, por períodos de uma a três semanas."
Amortecedores permanentemente estáveis, carris lineares não no início
Os amortecedores industriais utilizados em Tübingen fazem parte da série MAGNUM da ACE. Desde o seu lançamento no mercado em 2000, esta tem sido considerada como a classe de referência para tamanhos médios na tecnologia de amortecedores industriais. Estes elementos de máquinas hidráulicas absorvem as forças de massas em movimento ao longo de todo o curso no mais curto espaço de tempo possível e convertem a energia cinética em calor, que é dissipado para o ambiente exterior. Concebidos para utilização contínua na indústria, os utilizadores beneficiam de robustez e durabilidade graças a um sofisticado pacote de vedação, rolamentos de guia endurecidos e um batente fixo integrado. As dimensões compactas e as gamas de massa alargadas, em comparação com as soluções anteriores, dão aos projectistas uma maior margem de manobra em termos de dimensão do amortecedor e de utilização do desempenho da máquina. Uma caraterística especial desta série é a disponibilidade opcional de tipos auto-ajustáveis ou ajustáveis com roscas M33, M45 e M64. O Professor Wank e a sua equipa em Tübingen também utilizam a possibilidade de ajuste nos lados frontal e inferior dos amortecedores MA4575EUM utilizados para as análises de lançamento. Devido aos pesos totais do trenó a deslocar entre 1,7 quilogramas e um máximo de 25 quilogramas e às velocidades de aceleração até 13 metros por segundo nas medições no dispositivo de treino e teste para o lançamento de impacto, apenas foram considerados os tipos ajustáveis. Olhando para trás, o cientista desportivo e designer relata: "Confiei nos meus instintos no que diz respeito aos possíveis valores de ajuste dos amortecedores ACE e, no final, provavelmente tive uma boa mão na tentativa e erro. Em todo o caso, estamos satisfeitos com a solução. Nunca tivemos problemas com os amortecedores, eles estavam noutro sítio completamente diferente. Com o dispositivo de teste de lançamento, tivemos de substituir as calhas lineares inicialmente instaladas e não exatamente baratas por uma versão muito cara, após apenas um ensaio. Com as primeiras calhas, as bolas saíram dos rolamentos. Simplesmente não conseguiam lidar com as altas velocidades durante a análise de impacto. Os novos têm funcionado desde então, apesar de utilizarmos principalmente cargas de 1,7 kg a 5 kg para as nossas análises, para que tudo possa ser considerado sob o termo força de alta velocidade."
Elevada absorção de energia e proteção integrada contra o ruído
Para além da tecnologia de vedação com reservatório de membrana, o corpo sólido sem anel de retenção é responsável pela estabilidade dos amortecedores aqui descritos, o que evita fugas e absorve mais de 50 por cento mais energia do que outros designs de amortecedores. O facto de os tipos MAGNUM terem um design ainda mais compacto do que os modelos ACE anteriores revela-se uma vantagem, especialmente para máquinas cada vez mais pequenas em automação. Com um curso de 73,9 milímetros, estes amortecedores são adequados para desacelerar massas efectivas na gama entre 70 quilogramas e até 15.000 quilogramas, com a absorção de energia para desaceleração linear e sem ressalto por curso a atingir um valor de até 1.300 Newton metros. Em aplicações industriais, podem ser atingidos valores de 146.000 Newton metros por hora em funcionamento contínuo, podendo este valor ser aumentado ainda mais com um depósito de óleo para efeitos de dissipação de calor dos fluidos e quase duplicado quando se utiliza um circuito de óleo. Uma vasta gama de acessórios e peças de ligação assegura uma integração simples em projectos existentes e uma vasta gama de aplicações possíveis. Por exemplo, todos os MAGNUMs instalados pelo Professor Wank em Tübingen são utilizados com cabeças de impacto especiais feitas de poliuretano. Isto conduz a reduções de ruído até 7 decibéis durante os testes intensivos de extensão de pernas e de arremesso e, em combinação com as propriedades de amortecimento que são suaves para o homem e para a máquina, pode ser descrito como um grande sucesso, tal como o design global. O Professor Wank resume: "Nas nossas análises, são relevantes os cursos temporais da deslocação do carrinho, a velocidade do carrinho e a aceleração. Não estamos interessados no processo de desaceleração em termos de diagnóstico de desempenho, apenas tem de funcionar, ou seja, a energia tem de ser dissipada sem causar danos ao dispositivo." Isto tem funcionado bem até à data.
Qualidade previsível: amortecedores industriais ACE do tipo MAGNUM
O segredo do sucesso destes amortecedores industriais está escondido no seu interior. Quer sejam elementos auto-ajustáveis ou ajustáveis, quer sejam feitos de aço ou aço inoxidável, os componentes desta série estão equipados com a mais moderna tecnologia de amortecimento. Equipados com um rolamento de guia endurecido e um batente fixo integrado, impressionam pela sua longa vida útil, mesmo nos ambientes mais difíceis. Uma vantagem importante para os projectistas é a sua elevada absorção de energia num design compacto, pelo que estão disponíveis com roscas nos tamanhos M33, M45 e M64, bem como com uma vasta gama de peças de ligação e acessórios, dependendo da versão.
