VGV - Veelgestelde vragen
Waarom houdt mijn magneet aan de muur niet de volledige last vast?
De maximale kracht waarmee men een magneet op een bepaald houdoppervlak kan belasten is al naar gelang de richting van de inwerkende kracht zeer verschillend in grootte. De door ons aangegeven houdkracht geldt voor een belasting die loodrecht op het contactoppervlak werkt. Werkt de belastende kracht echter parallel aan het contactoppervlak dan is haar maximale waarde aanzienlijk geringer. Onze metingen met een dikke gepolijste ijzeren plaat kwamen op 15 - 20 % van de aangegeven houdkracht. Deze waardes kunnen door ons rubbertape en het experimenteren met verschillende oppervlakken worden verbeterd.
Misschien heeft u het fenomeen zelf al eens beleefd: Om een magneet loodrecht van het contactoppervlak weg te trekken heeft u veel meer kracht nodig, dan om hem zijdelings te verschuiven. Als analogie: Het is ook duidelijk vermoeiender een zware kist van de vloer op te tillen als deze over de gladde vloer te schuiven.
Deze zijwaartse kracht wordt (af-)schuifkracht genoemd.
Belastende kracht loodrecht t.o.v. het contactoppervlak
De bij elke magneet aangegeven houdkracht geldt onder andere wanneer de belasting loodrecht op het contactoppervlak werkt (andere invloeden zie VGV "Hoe groot is de houdkracht van deze magneet?").
a = magneethoudkracht
b = belastende kracht
c = wrijving
b = belastende kracht
c = wrijving
Belastende kracht scheef t.o.v. het contactoppervlak
Indien de belastende kracht echter niet loodrecht op het contactoppervlak werkt hangt haar maximale waarde bovendien van de wrijving tussen het hechtoppervlak en de magneet af. Wordt de maximale waarde overschreden, begint de magneet te glijden. De maximale wrijvingskracht is wederom afhankelijk van volgende factoren:
- Van de ruwte van beide contactoppervlakken. Hoe ruwer beide oppervlakken zijn, deste groter is de maximale wrijvingskracht. De niet geheel vlakke contactoppervlakken verhaken zich in elkaar (zie afbeelding).
- Van de aandrukkracht. Hoe groter de kracht waarmee beide contactoppervlakken tegen elkaar worden gedrukt, des te groter de maximale wrijvingskracht.
Ruwte versus aandrukkende kracht
Hoe ruwer beide contactoppervlakken zijn, deste beter is aan de ene kant de vertanding. Aan de andere kant wordt daardoor ook de aandrukkende kracht iets kleiner, aangezien de ruwheid de gemiddelde afstand tussen de contactoppervlakken vergroot. Zodoende veroorzaakt toenemende ruwheid tegelijk twee dingen:
- een toename van de maximale wrijving vanwege sterkere vertanding
- een afname van de maximale wrijving vanwege afname van de aandrukkende kracht.
a = magneethoudkracht
b = belastende kracht
c = wrijving
b = belastende kracht
c = wrijving
Belastende kracht parallel aan het contactoppervlak: Afschuifkracht
Bij veel toepassingen werkt de belastende kracht echter parallel aan het contactoppervlak, bijvoorbeeld wanneer u een magneet aan de koelkast laat klikken. In dit geval is de aandrukkende kracht even groot als de magneethoudkracht.
a = magnetische houdkracht
b = maximale belastende kracht
b = maximale belastende kracht
Aangezien de oppervlaktequaliteit van het houdende lichaam varieert en ons niet bekend is, kunnen wij over de maximale belasting parallel aan het contactoppervlak alleen een grove vuistregel aangeven:
Belastende kracht parallel aan het contactoppervlak = ca. 15-20% van de magnetische houdkracht
Voorbeeld: Aan een aan een wand hechtende potmagneet met haak FTN-40 met een aangegeven houdkracht van 50 kg kunt u gewichten van hoogstens 8-10 kg hangen.
Optimeringsmogelijkheden
De boven aangegeven waarde stamt uit een meting op een dikke geslepen ijzeren plaat. Door zorgvuldige keus van het contactoppervlak kan deze waarde best tot op 50% van de magneethoudkracht worden verhoogd. Experimenteert u met ruwere en gladdere metalen oppervlakken om de optimale oplossing te vinden. Ons rubbertape tussen magneet en houdvlak kan de maximale belasting parallel aan het oppervlak aanzienlijk verhogen.Experimenteert u ook met ruwere en gladdere metalen oppervlakken om de beste combinatie te vinden.
