Forskellen mellem holdekraft og forskydningskraft

Eller: Hvorfor kan min magnet på væggen ikke holde til hele belastningen?

Den maksimale kraft, med hvilken man kan belaste en magnet på en bestemt holdende overflade, varierer meget afhængigt af retningen af kraftpåvirkningen.

Den maksimale holdekraft, vi angiver, gælder for en lastkraft, der virker vinkelret på kontaktfladen.

Virker lastkraften derimod parallelt med kontaktfladen (forskydningsretning), er dens maksimale værdi en del mindre (ca. 15–25 % af den angivne holdekraft).

Disse værdier kan forbedres ved brug af specialprodukter i vores butik og ved at eksperimentere med forskellige overflader.

Indholdsfortegnelse

Måske har du allerede selv observeret dette fænomen: Hvis du vil trække en magnet væk vinkelret på kontaktfladen, skal du bruge meget mere kraft, end hvis du flytter magneten sidelæns. En analogi: Det er også meget mere anstrengende at løfte en tung kasse op fra gulvet end at skubbe den hen over det glatte gulv.

Denne sideværts kraft kaldes forskydningskraft eller forskydningskraft.

Lastkraft vinkelret på kontaktfladen

Den maksimalt teoretiske holdekraft, der er angivet for hver magnet, gælder blandt andet, når lastkraften virker vinkelret på kontaktfladen (andre påvirkninger se FAQ "Hvor stærk er denne magnet?").

Illustration - Belastningskraft vinkelret på kontaktfladen

a = Magnetholdekraft
b = Lastkraft

a = magneholdekraft
b = lastkraft

Belastningskraft i en vinkel til kontaktfladen

a = Magnetholdekraft
b = Lastkraft
c = Friktionskraft

Hvis belastningskraften ikke er vinkelret på kontaktfladen, afhænger dens maksimale værdi også af friktionskraften mellem holdelegemet og magneten. Hvis den maksimale værdi overskrides, vil magneten begynde at glide. Den maksimale friktionskraft er igen afhængig af følgende faktorer:

Ruhed af de to kontaktflader: Jo grovere begge overflader er, desto større er den maksimale friktionskraft. De ujævne kontaktflader griber ind i hinanden (se billedet nedenfor).
Kontaktkraft: Jo større den kraft er, hvormed de to kontaktflader presses sammen, jo større er den maksimale friktionskraft.

Illustration - Ruhed af magnet og kontaktflade

Belastningskraft parallelt med kontaktfladen: forskydningskraft / forskydningskraft

Illustration - Forskydningskraft / forskydningskraft

a = magnetholdekraft
b = maksimal lastkraft

Ved mange magnetiske anvendelser virker bærekraften parallel med kontaktfladen, f.eks. når De anbringer en kniv på en magnetisk knivholder. I sådanne tilfælde kan magneten belastes væsentligt mindre end den angivne maksimale holdekraft.

Da overfladebeskaffenheden af holdekroppen varierer og er ukendt for os, kan vi kun give omtrentlige tommelfingerregler for den maksimale bærekraft parallel med kontaktfladen.

Tommelfingerregler for skubekraft / forskydningskraft

Magnet-materiale	Materialeparring	Magnetisk holdekraft (a)	Lastkraft (b)
Neodym-magneter	Jern - Jern	100 %	ca. 15 %
Ferrit-magneter	Jern - Jern	100 %	ca. 15 %
Magnetbånd og -folier	Kunststof - Jern	100 %	ca. 25 %

Eksempel: På en krogmagnet, der hæfter på en væg BD-FTN-40 (Materiale: Neodym) med en maksimal holdekraft på 50 kg, kan De hænge vægte på ca. 7,5 kg, før magneten begynder at glide ned ad væggen.

Optimeringsmuligheder

De ovenfor angivne værdier stammer fra en måling på en tyk, poleret jernplade. Ved omhyggeligt valg af materialer og den resulterende friktion kan denne værdi faktisk øges til op til 50 % af magneternes holdekraft. Vores forslag:

Lim vores gummi-bånd på bagsiden af magneten.
Brug magneter med gummibelægning eller silikoneskiver på undersiden af magneterne.
Brug passende gummikapper eller metalskiver med kant på undersiden af potmagneten.
Eksperimenter med ruere og glattere metaloverflader for at finde det optimale.

Alle disse foranstaltninger kan markant øge den maksimale holdekraft i skære-retningen.