Diferența între forță de aderență și forță de deplasare

Sau: De ce magnetul meu nu susține la perete sarcina maximă?

Forța maximă cu care se poate încărca un magnet pe un anumit substrat de aderență diferă considerabil în funcție de direcția acțiunii forței.

Forța maximă de aderență indicată de noi este valabilă pentru o forță portantă care acționează perpendicular pe suprafața de contact.

Dacă însă forța portantă acționează paralel cu suprafața de contact (direcție de forfecare), valoarea sa maximă este semnificativ mai mică (cca 15–25 % din forța de aderență indicată).

Aceste valori pot fi îmbunătățite prin utilizarea produselor speciale din magazinul nostru și prin experimentarea cu diverse suprafețe.

Cuprins

Poate ați observat deja fenomenul: Dacă doriți să trageți un magnet perpendicular pe suprafața de contact, aveți nevoie de mult mai multă forță decât dacă îl deplasați lateral. O analogie: Este, de asemenea, considerabil mai obositor să ridicați de pe podea o cutie grea decât să o împingeți pe o podea netedă.

Această forță laterală se numește forța de forfecare sau forță de deplasare.

Forță portantă perpendiculară pe suprafața de contact

Forța maximă teoretică de aderare indicată pentru fiecare magnet este valabilă, printre altele, atunci când forța portantă acționează perpendicular pe suprafața de contact (alte influențe vezi FAQ "Cât de puternic aderă acest magnet?").

a = forță de aderare a magnetului
b = forță portantă

a = forță de aderenare a magnetului
b = forță portantă

Forță portantă înclinată față de suprafața de contact

a = forță de aderenare a magnetului
b = forță portanta
c = forță de frecare

Dacă forța portantă nu acționează perpendicular pe suprafața de contact, atunci valoarea ei maximă depinde, de asemenea, de forța de frecare dintre corpul de contact și magnet. Dacă valoarea maximă este depășită, magnetul începe să alunece. Forța maximă de frecare depinde la rândul ei de următorii factori:

Rugozitatea celor două suprafețe de contact: Cu cât ambele suprafețe sunt mai rugoase, cu atât forța maximă de frecare este mai mare. Suprafețele de contact neregulate se îmbucă una în alta (vedeți imaginea de mai jos).
Forța de apăsare: Cu cât este mai mare forța cu care cele două suprafețe de contact sunt presate una de cealaltă, cu atât este mai mare forța maximă de frecare.

Ilustrație – Rugozitatea magnetului și a suprafeței de contact

Forță portanta paralelă cu suprafața de contact: forța de forfecare / forță de deplasare

Ilustrație – forța de forfecare / forță de deplasare

a = forță de aderare magnetică
b = forță portanta maximă

În multe aplicații magnetice, forța portantă acționează paralel cu suprafața de contact, de exemplu când fixați un cuțit pe un suport magnetic pentru cuțite. În astfel de cazuri, magnetul poate fi solicitat semnificativ mai puțin decât forța de aderare maximă indicată.

Deoarece proprietățile de suprafață ale corpului de contact variază și nu ne sunt cunoscute, putem oferi doar reguli orientative aproximative privind forța portantă maximă paralelă cu suprafața de contact.

Reguli de bază pentru forța de forfecare / forța de deplasare

Materialul magnetului	Cuplarea materialelor	Forța de aderență a magnetului (a)	Forță portanta (b)
Magneți neodim	Fier - fier	100 %	cca. 15 %
Magneți de ferită	Fier - fier	100 %	cca. 15 %
Benzi și folii magnetice	Plastic - fier	100 %	cca. 25 %

Exemplu: De un BD-FTN-40 cu aderență pe perete (material: neodim) și o forță maximă de aderență de 50 kg puteți agăța aproximativ 7,5 kg înainte ca magnetul să înceapă să alunece în jos pe perete.

Posibilități de optimizare

Valorile de mai sus provin dintr-o măsurare pe o placă groasă de fier, lustruită. Prin alegerea atentă a materialelor și a frecării rezultate, această valoare poate fi crescută până la 50 % din forța de aderență a magnetului. Sugestiile noastre:

Lipiți bandă din cauciuc pe partea din spate a magneților.
Folosiți magneți cu înveliș din cauciuc sau discuri din silicon pe partea inferioară a magneților.
Folosiți capace din cauciuc sau discuri metalice cu margine pe partea inferioară a magneților oală.
Experimentați cu suprafețe metalice mai aspre și mai netede pentru a găsi valoarea optimă.

Toate aceste măsuri pot crește semnificativ forța maximă de aderență în direcția de forfecare.