Erőmérő szenzorok

Ecsedi Ákos, V. Klesnev, Johannes Rudolf, Des Jacobsen
2015. 12. 04. 17:02:44
Erőmérő szenzorok A sorozat záró részében elérkeztünk az erőmérő szenzorokhoz. A felsorolás nem teljes, hiszen naponta jelennek meg újabb eszközök és újabb gyártók a piacon. Igyekeztem  gyártmány és típussemlegesen bemutatni az adott  konstrukciókhoz tartozó  az előnyöket és hátrányokat, indokolt és indokolatlan elvárásokat amelyekkel a mérés során tisztában kell lenni.  

Amint az előző részben a Klesnev féle modellből láthattuk, hogy a lábtartóra ható erő ellensúlyozza a markolati erőt és az evezős tömegének  előre hátra gyorsítását.  A markolati erő pedig a tollánál fogva vízre támaszkodó lapáttal a tulipán tengelyén keresztül mozgatja a hajót.

A fenti modellből  adódó  lehetséges mérési pontok 

  • lapát toll
  • lapát markolat
  • tulipán
  • tulipán tengely
  • lábtartó

Erőmérés a lapáttollon

A lapáttollon ható erőmérés egy logikus lépés lenne, mert ez az a pont ahol a hajtóerő képződik a hajó és a víz között. Ez a mérés a külső lapátkar meghajlásán alapszik, ami egy sor mérőeszköz beiktatását kívánja meg a nyél és a toll között úgy, hogy a mérés ne befolyásolja az evezős munkakörnyezetét, továbbá a mérőeszközöknek ellen kell állnia a mostoha körülményeknek és a hirtelen sebességváltozásból származó gyorsulásoknak.

A jelenlegi mérőeszközök járulékos súlyt és tehetetlenséget jelentenek a standard lapáthoz képest, ami mindenféleképpen visszahat a mérésre, szokatlan, sőt fárasztó lehet az evezős számára.  A lapátok preparálása körülményes és típusfüggő, nehezen kivitelezhető a kábelezés és a tápellátás. Összességében ezt a mérést ritkán alkalmazzák a halmozott hátrányok miatt.

Markolati erő

A lapátgörbülés alapú erőmérés „egy dimenziós” azaz csak  a nyélre merőleges hajlítóerőt méri, a tengely irányú komponenst figyelmen kívül hagyja. Ezzel szemben az evezős a markolatot párevezésnél többnyire karja irányában, váltott evezésnél felsőtestének irányában húzza.  Ennek a húzóerőnek csak a lapátra merőleges komponense vesz részt a hajóhajtásban ( lapáthajlításban ) a másik – lapátnyél irányú - komponens nem dolgozik. Markolati erőt mérve csak a hajtóerőt mérjük, a nyél irányú komponens, ezzel az evezős bruttó erőfeszítése láthatatlan marad.  Az evezősmarkolati erőmérésnél az erőmérő szenzorok a belső karra vannak felcsatolva, ami kevesebb előkészületet és lényegesen kevesebb visszahatást jelent az evezős megszokott környezetére.

Tulipánra és tengelyére ható erők

A tollánál fogva  vízre támaszkodó lapát a tulipán tengelyén keresztül hajtja a hajót Következésképp a tulipán és a tengelye lesz az  a mechanikai sarokpont, ahol az evezős által befektetett erők,  munkavégzés és a teljesítmény  utolérhető.A  legyezőmozgást végző lapáttal együttforgó tulipán más és más irányokból terheli a tulipán tengelyét. Ezt a forgó tengelyterhelést mindig felbonthatjuk a hajó hossztengelyével párhuzamos gyorsító és arra merőleges improduktív erő komponensre. Ahhoz, hogy a tengelyre ható erő reprodukálható legyen, mindkét irányú összetevőt mérni kell ( 2 dimenziós erőmérés ).Van még sajnos más is…Ha megnézzük a tulipán aszimmetrikus konstrukcióját láthatjuk, hogy a lapát súlya, az oldalnyomás és a beszűrődő, nem rendeltetésszerű erőimpulzusok  (kotyogás, balansz problémák )  kikódolhatóan vagy kikódolhatatlanul belekerülnek a tengelyen mért  erők eredőjébe. Az előbbi problémák nagy része  elkerülhető ha a tulipánban mérünk.

A tulipánban ébredő erő mérése  számos előnnyel bír :  a tulipán gyorsan cserélhető, nem változtat az evezős megszokott környezetén, a szenzor  nagyon strapabíró, hosszú élettartamú. Ideális esetben a szenzoros tulipán érzéketlen a függőleges erő összetevőkre. Különösen fontos ez a váltott  evezésnél, ahol az evezősök jelentős erővel támasztanak a tulipánra, ami egy helytelenül tervezett szenzor esetében  hamis  áthallást eredményez a hajtóerő  mérésénél. Az ismert konstrukciókban az erőérzékelő szenzorokat a tulipán hátlapján helyezik el, a függőleges erőkomponensek kiszűrésére. A pontosság fokozására a hátlap alatt több szenzort helyezhetnek el. A tulipánba épített szögelfordulás mérő a tulipán tengelyéhez mért elfordulást adja meg, a végzett munka és az erő csapás karakterisztika felvételéhez.  A mérési adatokat kábelen vagy rádiós úton adja fel  a kiértékelő egységnek. Egyes konstrukcióknál van lehetőség a vízhez viszonyított lapát magasság mérésére a lapátvezetés síkjának az ellenőrzésére, sőt a tulipán dőlésszögének  egyedi beállítására a csapás egymást követő fázisaiban

 

Erőmérés a lábtartón

A lábtartóra ható erő ellensúlyozza a markolati erőt és az evezős tömegének  előre hátra gyorsítását. A  lábtartón mért erő lehetőséget ad nemcsak az eredő  lábmunka értékelésére, de a multi-szenzoros konstrukció lehetővé teszi az aszimmetriák, előre, hátrafeszítés   kimutatását. A láb erőmérés a ráterheléssel indul és szinkronizálva van a tulipánon mért erő időbeli lefutásával .  

 

 

Értékelve a mérési lehetőségeket :

  • A lapáttoll erő mérés nem praktikus
  • A markolati erőmérés sérülékeny, nehezen szállítható
  • A lapáthajlás mérő szenzorok pontos teljesítmény, de kevésbé pontos erő értékeket adnak, gyakori kalibrálást igényelnek.
  • A tulipán szenzorok pontos erő és kevésbé pontos teljesítmény értékeket mérnek, hosszú élettartamúak, nem kívánnak  kézi kalibrációt, de drágák.

 

Felépítés :

Az alábbi ábrán látható a fenti szenzorokból és a hozzájuk tartozó megjelenítő egységekből álló több hajós, telemetrikus, edzői monitoring és irányító rendszer. Az ismertetett szenzorok mérőhelyenként  ismétlődnek. A szenzorok jelei többcsatornás adatcsomópontokon ( HUB ) keresztül rádiós úton egy időben jutnak  a személyi  illetve az edzői megjelenítő egységek monitoraira : 

Végszó

Minden mérési szintnek megvan a maga haszna és mérőeszközei. Amíg a sebesség és csapásszámmérők a hajóban az iramok és a pályatempó begyakorlásában segíthetik a  versenyzőket, addig a gyorsulás és erőmérés lehetőséget ad a mozgás és a technika mélyreható elemzésére.   A célom a sorozattal az volt, hogy áttekintsük  a kínálatot, a szándékhoz és a háttérhez leginkább illeszkedő mérőeszközök kiválasztása érdekében. 

 

 

Tartalomhoz tartozó címkék: hír
blog comments powered by Disqus
HOT product !

 NK Empower mérő tulipán

Mérési lehetőségek : 

  • Vízfogási szög
  • Szabadítási szög 
  • Csapáshossz
  • Effektív csapáshossz
  • Erő
  • Teljesítmény
  • Csapásonkénti munka
  • Átlagmunka csapásonként
Gyártók
NK katalógus

http://www.nkhome.com/pdfs/NK_RowingCatalog_lowRes.pdf

Töltse le legújabb NK katalógusunkat

Legnépszerűbbek
Kestrel Wireless Datablogger

Speed Coach GPS SUP

SpeedCoach SUP ( VO2) mérés