Care este diferenta dintre forta de atractie si forta de deplasare/forta de forfecare?
Sau: De ce magnetul meu de pe perete nu va mentine greutatea maxima?

Greutatea maxima pe care o poate sustine un magnet pe o anumita suprafata variaza in functie de directia de aplicare a fortei.

Puterea noastra specificata se aplica unei sustineri orizontale a greutatii pe suprafata de contact.
Daca forta de sustinere actioneaza paralel cu suprafata de contact (directia de forfecare), valoarea sa maxima este mult mai mica (aproximativ 15-20% din puterea specificata).

Poate ca ai fost martor la acest fenomen: daca incerci sa tragi un magnet de pe o suprafata de contact intr-un unghi drept, ai nevoie de mult mai multa putere decat daca glisezi magnetul in lateral. Analogie: este, de asemenea, mult mai greu sa ridici o cutie grea de pe podea decat sa o impingi pe o podea neteda.
Aceasta forta laterala se numeste forta de forfecare.

Puterea de sustinere verticala fata de suprafata de contact

Puterea teoretica maxima care este specificata la fiecare magnet se aplica, printre alti factori, atunci cand puterea de sustinere este la un unghi drept fata de suprafata de contact.

a = Forta de aderenta magnetica
b = Puterea de sustinere

Puterea de sustinere diagonala fata de suprafata de contact

a = Forta de aderenta magnetica
b = Puterea de sustinere
c = Forta de frecare

Daca puterea de sustinere nu este in unghi drept fata de suprafata de contact, valoarea sa maxima depinde si de forta de frecare dintre obiect si magnet. Daca valoarea maxima este depasita, magnetul incepe sa alunece. Forta maxima de frecare depinde de urmatorii factori:
– rugozitatea ambelor suprafete de contact: cu cat ambele suprafete sunt mai aspre, cu atat este mai mare forta de frecare maxima. Suprafetele de contact neuniforme se blocheaza.
– presiunea de contact: cu cat forta care preseaza ambele suprafete de contact impreuna, cu atat este mai mare forta de frecare maxima.

Puterea de sustinere paralela fata de suprafata de contact: forta de forfecare

a = Forta de aderenta magnetica
b = Puterea maxima de sustinere

In multe aplicatii, puterea de sustinere actioneaza paralel cu suprafata de contact, de exemplu, atunci cand pui un cutit pe un suport magnetic pentru cutite. In aceste cazuri, magnetul poate fi incarcat mult mai putin decat puterea maxima indicata.
Datorita diferitelor caracteristici ale suprafetei obiectului despre care nu stim, putem oferi doar o regula generala privind puterea maxima de sustinere paralela cu suprafata de contact.

Reguli generale pentru forta de forfecare / forta de deplasare
Magneti neodim
Combinatie de materiale: Fier – Fier
Forta de aderenta magnetica (a): 100%
Puterea de sustinere (b): aprox. 15%

Magneti de ferita
Combinatie de materiale: Fier – Fier
Forta de aderenta magnetica (a): 100%
Puterea de sustinere (b): aprox. 15%

Benzi si foi magnetice
Combinatie de materiale: Plastic – Fier
Forta de aderenta magnetica (a): 100%
Puterea de sustinere (b): aprox. 25%

Exemplu: Pe un carlig magnet HFTN-40 pentru suspendare (material: neodim) cu o putere max. de 55 kg poti agata greutati de aprox. 8,25 kg inainte ca magnetul sa inceapa sa alunece pe perete.

Posibilitati de optimizare

Valorile mentionate mai sus provin dintr-o masuratoare pe o placa de fier groasa si lustruita. Printr-o selectie atenta a materialelor si frecarea rezultata, aceasta valoare ar putea fi crescuta pana la 50% din puterea magnetica. Sugestiile noastre:
– lipeste banda noastra de cauciuc pe partea din spate a magnetilor;
– utilizeaza magneti cu acoperire de cauciuc sau discuri de silicon pe partea inferioara a magnetilor;
– foloseste capace de cauciuc adecvate pe partea inferioara a magnetilor oala;
– experimenteaza cu suprafete metalice aspre sau netede pentru a gasi optimul.

Toate aceste masuri pot creste in mod semnificativ forta maxima de atractie in forta de forfecare.