運動科學家也會在設計中使用液壓機器元件。特別是在分析某些訓練器材的速度力時。由於末端位置可能會發生高力，因此圖賓根大學運動科學研究所依靠可調式工業減震器來保護人與機器。


180 多年來，圖賓根運動科學研究所一直是德國大學的常青樹。目前有超過 50 位科學家在運動表現、健康和教育等領域進行各種重要課題的研究和教學。研究範圍涵蓋人才發展、運動競賽設計、學校教育和個人化健康促進。第三學系專注於生物力學、運動和訓練科學，由 Veit Wank 博士教授領導。他的團隊主要從事運動動作序列的分析與優化。在訓練科學研究方面，重點在於個別運動項目的力量能力診斷。此外，田徑協會方隊和隊伍中的優秀運動員也會獲得性能診斷支援。



用於評估運動技術和速度力量的測試裝置

多年來，研究所已為此目的開發出各種訓練裝置。所謂的「衝擊投擲訓練測試裝置」主要是針對標槍投擲和手球而設計。衝擊投擲可能已經不再那麼熟悉，但許多參加全國青少年運動會的選手都已將衝擊球拿在手中。在手球運動中，衝擊拋球是所有拋球的基本技術，而在田徑運動中，「直擲」一詞則是標槍投擲的同義詞和基礎。在這兩種情況下，運動員都會建立一個最大加速距離的弧線張力。在投擲階段，透過後壓腿的主動使用和相關的推力，投擲臂一側的臀部會被向前帶，從而預先拉伸上半身。這個過程以及有意識地依序使用肩、肘和投擲手可以優化投擲工具的加速度。此動作技巧可將投擲工具（即球或標槍）的最終速度最大化，或在此案例中將投擲雪橇的速度最大化。同時觀察動作姿勢和投擲者在視訊中的位置，以及雪橇位置、雪橇速度和加速度的相應值，可以輕鬆評估動作技術和體能，特別是投擲者的速度。相應的訓練裝置在圖賓根主要用於測試目的。Wank 教授和他的團隊使用它來檢查速度力量值。這位運動科學家解釋說：「對於那些在隊中待了很久的選手，這也讓我們可以檢查過去幾週或幾個月的訓練內容選擇是否正確。因為在測試和訓練裝置上進行測量時，由於投擲動作會一次又一次地產生很高的慣性力，因此我們需要合適的阻尼解決方案，用於上下兩端位置的制動，使系統可以長時間使用，同時為我們的測試對象提供最大可能的保護"。


設計工程師為斜面選擇柔性阻尼器

在Wank教授使用ACE Stoßdämpfer有限公司提供的用于测量大腿肌肉性能的测试和训练装置的解决方案已经有了很好的经验之后，在冲击投掷训练和测试装置的设计阶段，他转向了来自Langenfeld的各类阻尼解决方案专家。"我在互聯網上和 ACE 目錄中研究了用於等長和動態腿部伸展運動的改良壓腿器。在最終位置，25 公斤至 200 公斤的質量，以每秒約 3 至 5 公尺的速度加速，必須以每秒約 0.5 公尺的衝擊速度煞車。即使我們當時測試的 MA64150 阻尼器在技術上無法處理這個範圍，但根據經驗，減速效果很好。就衝擊拋擲時的阻尼力而言，我也致電 ACE 的客戶服務部門確認了這一點，"Wank 教授報告道。這台測試機器的結構基本上是由一個使用線性滑軌構成的傾斜平面與一個線性導引的負載架所組成。矛柄或投球都可以安裝在上面。其目的是最大化雪橇的加速度，無論是從站立位置還是沿著平面的初始運動，就像比賽中的投擲一樣。雪橇所覆蓋的距離是 4.5 公尺長。在達到結構的最高點之前不久和返回起始位置時，加速的雪橇會被工業減震器減速，然後再從斜面上急速下降。圖賓根的設計特色在於平面可在 0 度到 35 度的角度之間持續調整，以符合個別選手的特殊需求。舉例來說，手球需要一個平直的投擲角度，而標槍投擲則需要高達 35 度的角度。相較於其他解決方案，例如鋼製彈簧或橡膠阻尼器，ACE 所使用的元件品質顯著較高且更耐用。運動科學家在訪談中分享的經驗：「如同腿部伸展動作的減速，可調式阻尼器在投擲動作減速時也能發揮良好的效果。在我們的設計中，我們安裝了第二個阻尼器，用於負重滑架的回程運動。這個阻尼器略微過大，但最初嘗試用一種門塞的廉價解決方案並沒有奏效，因此投資較大。雖然這對於我們的預算來說相當可觀，但它非常堅固，所以我在投資時考慮到了安全方面以及對測試對象的責任。結果證明，這是個好決定。我們只稍微測試了一下設定，之後這些組件就能正常運作，沒費什麼大勁，也沒出現什麼問題。然而，按照行業標準，阻尼器的使用頻率並不高，因為測試裝置僅用於研究，每年大約會發生兩到三次，每次為期一到三周"。


阻尼器永久穩定，線性滑軌起初並非如此

圖賓根使用的工業減震器是 ACE MAGNUM 系列的一部分。自 2000 年投放市場以來，該系列一直被視為工業減震器技術中中等尺寸的參考級別。這些液壓機械元件可在最短的時間內吸收整個行程中移動質量的力，並將動能轉換為熱能，然後散發到外部環境中。專為工業連續使用而設計，精密的密封組件、硬化導軌軸承和整合式固定止動裝置，讓使用者受益於堅固耐用的特性。與先前的解決方案相比，本系列產品尺寸精巧，質量範圍更大，讓設計人員在阻尼器尺寸和機器性能利用方面有更大的迴旋餘地。此系列的特點是可選配 M33、M45 和 M64 螺紋的自動調整或可調式類型。Wank 教授和他在 Tübingen 的團隊也利用 MA4575EUM 阻尼器前側和底側的可調性來進行投擲分析。由於要移動的雪橇總重量在 1.7 公斤到最多 25 公斤之間，而且在衝擊投擲的訓練和測試裝置上測量的加速度速度高達每秒 13 公尺，因此只考慮了可調式類型。回顧過去，這位運動科學家兼設計師表示：「對於 ACE 避震器可能的調整數值，我完全仰賴直覺，最後，我也許在嘗試與錯誤中得到了好的結果。無論如何，我們對解決方案感到滿意。我們從來沒有在減震器上遇到任何問題，它們完全在其他地方。對於擲物測試裝置，我們只試用了一次，就不得不將最初安裝的並不便宜的線性滑軌更換為非常昂貴的版本。使用第一個滑軌，滾珠從軸承中脫落。它們根本無法應付衝擊分析過程中的高速。雖然我們主要使用 1.7 公斤至 5 公斤的負荷進行分析，但新的軌道從那時起一直運作良好，因此一切仍可在高速力的名稱下進行考量。

高能量吸收和綜合噪音保護

除了帶有膜片儲水箱的密封技術之外，沒有固定環的實心本體也是此處所述減震器穩定的原因，它可以防止洩漏，並比其他減震器設計多吸收 50% 以上的能量。事實證明，MAGNUM 型號的設計比之前的 ACE 型號更加緊湊，特別是對於自動化領域中日益小型化的機器而言，更是一大優勢。這些減震器的行程為 73.9 毫米，適用於有效質量在 70 公斤至 15,000 公斤範圍內的減速，每個行程的無反彈和線性減速能量吸收值高達 1,300 牛頓米。在工業應用中，連續運轉時可達到每小時 146,000 牛頓米的數值，若使用油箱以散熱流体，此數值還可進一步增加，若使用油路，幾乎可增加一倍。廣泛的配件和連接零件可確保簡單地整合到現有的設計中，並提供廣泛的可能應用。例如，Wank 教授在 Tübingen 安裝的所有 MAGNUM 都使用聚氨酯製成的特殊撞擊頭。在密集的伸腿和投擲測試中，噪音最高可降低 7 分貝，再加上對人體和機器都相當溫和的阻尼特性，整體設計可說是非常成功。Wank 教授總結道：「在我們的分析中，滑架移動的時間特性、滑架速度和加速度是相關的。在性能診斷方面，我們對減速過程不感興趣；它只需工作，即能量必須在不對裝置造成損害的情況下被耗散"。到目前為止，這一點運作良好。


可預測的品質：MAGNUM 類型的 ACE 工業減震器

這些工業減震器成功的秘訣就藏在裡面。無論是自動調節或可調節元件，無論是由鋼或不鏽鋼製成，此系列的元件都配備了最先進的阻尼技術。配備硬化導向軸承和整合式固定止動裝置，即使在最惡劣的環境下，也能維持超長的使用壽命。對於設計工程師而言，其重要優勢在於緊湊型設計中的高能量吸收，因此可提供 M33、M45 和 M64 尺寸的螺紋，以及各種連接零件和配件，視版本而定。