Forschungsmethoden

Ein verbesserter Strahlschreiber für die Hantelbahn

W. B. Kanewski, Staatliches Zentralinstitut für Körperkultur (GTsOLIFK)

Deutsche Zusammenfassung von Tyazhelaya Atletika. Ezhegodnik 1982 (Moskau: Fizkultura i Sport, 1982), S. 68–69: der Text ist eine Paraphrase, keine Übersetzung; Abbildungen sind die Originalbilder.

Prinzip und Vorzüge

Ein Flüssigkeitsstrahl zeichnet die Hantelbahn nach (Methode von M. S. Chlystow, 1974).
Spur im Maßstab 1:1 ohne Berührung der Aufzeichnungsfläche.
Punkte in gleichen Zeitabständen, sodass Geschwindigkeit und Beschleunigung an jeder Stelle der Bahn berechnet werden können.
Einfach genug, um in fast jedem Sportklub gebaut zu werden.

Problem

Der schwache Motor wird langsamer, mitunter um 20% oder mehr, sobald gefärbte Flüssigkeit der rotierenden Blende zugeführt wird, was Geschwindigkeit und Beschleunigung verfälscht.
Abhilfe: Drehzahlregelung. Die Gleichstrommotoren DPM-20, DPM-25 und DPM-30 eignen sich am besten, da ihre Drehzahl linear von der Versorgungsspannung abhängt (Abb. 1).

Geradliniger Graph der Versorgungsspannung gegen die Motordrehzahl — Abb. 1. Versorgungsspannung (V, Volt) des Motors DPM-20 gegen die Drehzahl (n, U/min).

Manuelle Drehzahlregelung (Abb. 2)

1. Einschalten (VK1) vor der Hebung und die Drehzahl sich einpendeln lassen.
2. Mit R2 eine etwas hohe Spannung einstellen, sodass die Drehzahl ein wenig zu hoch ist.
3. Flüssigkeit unter Druck der Blende zuführen; Drehzahl und Spannung fallen.
4. Druck und Spannung anpassen, bis das Voltmeter die geforderte Drehzahl zeigt, dann aufzeichnen.

Beispiel: Punkte alle 0.01 s erfordern 6000 U/min, das sind 8 V bei einem DPM-20.
Die Drehzahl regelmäßig mit Messgeräten prüfen.
Auch eine elektronische Stabilisierung funktioniert. Zu DPM-Motoren siehe Radio, 1978, Nr. 4, S. 38.

Schaltplan der Transformator-Gleichrichter-Versorgung mit veränderlichem Widerstand und Voltmeter — Abb. 2. Stromkreis mit manueller Regelung: VK1 — Schalter; Pr — Sicherung; L1 — Netzkontrolllampe MN-3; R1 — Widerstand 80–100 kΩ; TR — Transformator; R2 — veränderlicher Widerstand PPZ, 100 Ω; D1–D4 — Gleichrichterdioden D7, D226 oder ähnlich; C1, C2 — Kondensatoren 500 µF, 25 V; R3 — Widerstand 200 Ω; IP1 — Voltmeter; M1 — Motor DPM-20.

Genauigkeit

Ein am Hantelende angebrachter Schreiber wird durch das Durchbiegen der Hantelstange beeinflusst (A. S. Medwedew, A. A. Lukaschew, W. B. Kanewski, 1980).
Drehzahlregelung zusammen mit einem Ausgleich für die Durchbiegung liefert zuverlässigere Weg-Zeit-Daten.