Наш постоянный корреспондент, известный стрингер Виктор Николаевич Громов делится своими выводами после исследовательской работы в сервис-центре.
В 2022 г. Федерация Тенниса России приняла решение создать научный центр на базе магазина «Высшая Лига» для исследования характеристик теннисных струн. Было закуплено более 150 видов струн таких известных фирм-изготовителей, как Babolat, Technifibre, Isospeed, Salinco, Luxilon, Head и других. Исследования проводились на трех специально изготовленных установках.
Фирмы, производящие теннисные струны, не публикуют информацию, содержащую цифровые характеристики струн. Цель нашего исследования – определить цифровые значения основных характеристик струн для того, чтобы теннисисты могли ориентироваться в большом количестве разнообразных струн, поступающих на российский рынок.
Часть исследований проводилась на первой установке, измеряющей стартовую пластичность струн и их упругость.
Установка для изучения характеристик теннисной струны (пластичности и упругости). Краткое описание и принцип работы:
Определение упругости: На вертикальной поверхности укреплены 2 зажима на расстоянии 145 см по горизонтальной плоскости; в середине между зажимами установлена линейка длиной 30 см для определения величины прогиба струны, натянутой между зажимами. На струну вешается груз массой 3,5 кг. Величина прогиба струны пропорциональна величине упругости. Величину упругости рекомендуется измерять после измерения стартовой пластичности.
Определение стартовой пластичности: На этой же установке закрепленная в зажимах струна подвергается трехкратному вытягиванию, каждое продолжительностью не менее 1 минуты, с помощью груза массой 10 кг, после чего с помощью линейки измеряется величина прогиба струны, которая пропорциональна стартовой пластичности.
Определение эксплуатационной пластичности: На этой же установке после предварительного вытягивания струны (для исключения влияния стартовой пластичности) на струну подвешивается груз массой 3,5 кг на 24 часа, затем измеряется разница первоначального и конечного прогиба струны. Опыт показал, что дальнейшее вытягивание струны практически не влияет на результат. Данная методика находится в стадии разработки.
Данные исследований, проведенных на первой установке, позволяют сделать следующие выводы:
- При низком показателе стартовой пластичности струн (от 0 до 2 единиц) при натяжке не обязательно делать престреч, так как снижение усилия натяжения в первые 2 дня будет незначительным; а при натяжке струн с показателем стартовой пластичности от 3 до 5 единиц необходимо выполнять функцию пре-стреч, в противном случае первоначальное усилие натяжения может уменьшиться на 3-4 кг.
- Упругость полиэстеровых (жестких) струн самая низкая и составляет 7-10 единиц, а эластичных (нейлоновых) – 11-17 единиц.
- Для струн с высоким стартовым показателем пластичности (от 3 до 5 единиц) во время натяжки необходимо использовать функцию пре-стреч. Струны более простые и дешевые, имеющие низкий показатель пластичности, быстро теряют усилие натяжения как в первый день (если вы не сделали предварительное натяжение пре-стреч), так и во время эксплуатации. Общий показатель снижения усилия натяжения может достигать 6-9 кг.
Для более эффективного изучения струн в натянутом состоянии была создана установка для проведения исследований свойств струнной поверхности ракетки.
Основные выводы, сделанные после исследований на второй установке:
- При испытании струнной поверхности (при использовании эластичной струны) максимальный отскок мяча выявился при натяжке от 26 до 28 кг.
- При использовании жестких струн максимальный отскок мяча проявляется при натяжке 21-24 кг.
Следует учитывать, что для испытаний использовалась ракетка с площадью струнной поверхности 645 кв.см. Для ракеток с другой площадью струнной поверхности и формулой струн, например 600 кв.см и формулой 18х20 максимальный отскок наблюдается при натяжке 25-26 кг (при использовании эластичных струн). При использовании жестких струн – 20-21 кг.
Необходимо учитывать, что струнные поверхности ракеток имеют особые свойства. Несмотря на большую разницу в упругости отдельной струны, струнные поверхности, образованные жесткими струнами и эластичными струнами при ударе по мячу показывают не большую разницу – до 10%.
Чтобы определить свойства струны в натянутом состоянии во время удара, была создана третья установка, которая позволяет более точно различать характеристики теннисных струн.
Установка для определения величины отскока груза, закрепленного на оси, от струн, натянутых на специальной раме и измерения прогиба струны во время удара, рисунок 1.
На раму высотой 500 мм натягиваются параллельно на расстоянии 10 мм 2 части испытываемой струны. Рама имеет устройство для растяжения струны с различным усилием. Груз массой 400 г, закрепленный на конце коромысла длиной 500 мм, установленного на оси, поднимается на угол 90 градусов, а затем отпускается и ударяет по натянутым струнам. Измеряется угол отскока груза после удара. Одновременно специальное устройство определяет величину прогиба двух струн. На этой установке выявилась большая разница между прогибом жестких струн и эластичных.
Выводы, сделанные после исследований на третьей установке:
- Первые опыты по испытаниям жестких и эластичных струн показывают, что разница отскока от жестких и эластичных струн при одинаковом усилии натяжения небольшая, 10-15%. Но при этом величина прогиба струн может отличаться на 40-50%.
- В данных исследованиях для удара по струнам использовался жесткий груз, а не упругий мяч. Поэтому надо учитывать, что мощность удара от струнной поверхности, созданной жесткими струнами, при ударе по мячу будет значительно уменьшаться за счет потери энергии на сжатие мяча.
- Разница мощности удара по мячу при натяжке эластичными и жесткими струнами будет значительно выше.
Исследования характеристик струн на третьей установке продолжаются. Предстоит выявить разницу величины отскока и прогиба струны у струн одинаковой конструкции, но с различным диаметром, а также у струн различных производителей.
В перспективе разработка методики определения величины вибрации, поступающей на ручку ракетки при ударе мяча о струнную поверхность.
Главное фото от master1305a на Freepik
