Erinevus tõmbejõu ja nihkejõu vahel

Või: Miks ei hoia minu magnet seinal kogu lubatud koormust?

Maksimaalne jõud, millega magnetit kindlal kinnituspinnal koormata saab, erineb oluliselt sõltuvalt jõu mõju suunast.

Meie esitatud maksimaalne hoidmisjõud kehtib lastjõu kohta, mis mõjub risti kontaktpinnaga.

Kui lastjõud mõjub seevastu paralleelselt kontaktpinnaga (nihkesuund), on selle maksimaalväärtus märksa väiksem (u 15–25% märgitud hoidmisjõust).

Neid väärtusi saab parandada meie poes pakutavate eritoodete abil ning katsetades erinevate pindadega.

Sisukord

Võib-olla olete seda nähtust juba ise märganud: kui soovite magnetit kinnituspinna suhtes risti eemale tõmmata, on selleks vaja palju rohkem jõudu, kui magnetit külgsuunas nihutada. Analoogia: samuti on oluliselt kurnavam tõsta raske kast põrandalt üles kui seda siledal põrandal lükata.

Seda külgsuunalist jõudu nimetatakse nihkejõuks või nihkejõuks.

Hoidmisjõud risti kinnituspinnaga

Iga magneti juures märgitud maksimaalne teoreetiline tõmbejõud kehtib muu hulgas siis, kui hoidmisjõud mõjub risti kinnituspinnaga (muude mõjurite kohta vt KKK "Kui tugevasti see magnet püsib?").

a = tõmbejõud
b = hoidmisjõud

Hoidmisjõud kaldu kinnituspinna suhtes

a = magneti tõmbejõud
b = hoidmisjõud
c = hõõrdejõud

Kui hoidmisjõud ei mõju kinnituspinna suhtes risti, sõltub selle maksimaalne väärtus lisaks ka hõõrdejõust haakekeha ja magneti vahel. Kui maksimaalne väärtus ületatakse, hakkab magnet libisema. Maksimaalne hõõrdejõud sõltub omakorda järgmistest teguritest:

Kahe kontaktpinna karedus: mida karedamad on mõlemad pinnad, seda suurem on maksimaalne hõõrdejõud. Ebaühtlased kontaktpinnad haakuvad teineteisesse (vt allolevat pilti).
Survejõud: mida suurem on jõud, millega kaks kontaktpinda kokku surutakse, seda suurem on maksimaalne hõõrdejõud.

Illustratsioon – magneti ja kontaktpinna karedus

Kontaktpinnaga paralleelne hoidmisjõud: nihkejõud / nihkejõud

a = magneti tõmbejõud
b = maksimaalne hoidmisjõud

Paljude magnetiliste rakenduste puhul mõjub hoidmisjõud paralleelselt kontaktpinnaga, nt kui kinnitate noa magnetilisele nugade hoidjale. Nendel juhtudel on magneti taluvus oluliselt väiksem kui märgitud maksimaalne tõmbejõud.

Kuna kinnituspinna omadused on erinevad ja meile teadmata, saame kontaktpinnaga paralleelse maksimaalse hoidmisjõu kohta anda ainult umbkaudseid rusikareegleid.

Rusikareeglid nihkejõu / nihkejõu kohta

Magneti materjal	Materjalipaari sobivus	Magneti tõmbejõud (a)	Hoidmisjõud (b)
Neodüümmagnetid	Raud - raud	100 %	u 15 %
Ferriitmagnetid	Raud - raud	100 %	u 15 %
Magnetlindid ja -lehed	Plastik - raud	100 %	u 25 %

Näide: Seinale kinnituvale magnetkonksule BD-FTN-40 (materjal: neodüüm), mille maksimaalne tõmbejõud on 50 kg, saate riputada umbes 7,5 kg raskuse, enne kui magnet hakkab mööda seina allapoole libisema.

Optimeerimisvõimalused

Ülaltoodud väärtused põhinevad mõõtmisel paksul, poleeritud rauaplaadil. Materjalide hoolikal valikul ja sellest tuleneval hõõrdumisel võib seda väärtust suurendada kuni 50 % võrreldes magneti tõmbejõuga. Meie soovitused:

Kleepige meie kautšuklint magnetite tagaküljele.
Kasutage kummikattega magneteid või silikoonseibe magnetite alumisel küljel.
Kasutage sobivaid kummikorke või äärega metallkettasid potimagnetite alumisel küljel.
Katsetage karedamate ja siledamate metallpindadega, et leida parim lahendus.

Kõik need meetmed võivad maksimaalset nihkejõudu märkimisväärselt suurendada.