Springen naar inhoud

Kracht magneten


  • Log in om te kunnen reageren

#1

FerozFA

    FerozFA


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 27 maart 2014 - 11:36

Ik heb een vraag over de sterkte van magneten die ik nodig heb om een platform over 2 buizen heen en weer te laten bewegen. In de bijlage heb ik een schets toegevoegd.

Het platform (geel) is van aluminium en deze moet over de 2 groene RVS buizen heen en weer kunnen bewegen. In de linker RVS buis komt een staafmagneet die door middel van druk heen en weer geschoven kan worden. In de vierkante opening van het platform komt een blokmagneet. Verder is er een blauwe buis in het platform bevestigd die moet werken als een lager. Deze lager is van plastic.
Door de staafmagneet de verplaatsen zou het platform dan mee moeten bewegen.

Hieronder heb ik een schatting gemaakt van de maten van het ontwerp. Deze liggen nog niet vast en kunnen aangepast worden.

RVS buizen:
- buitendiameter 20 mm
- dikte 2 mm

Plastic buizen:
- buitendiameter 24
- 2 mm dik

Platform:
- tussen de 1,5 en 2,5 kg
- diepte ongeveer 80/100 mm
- afstand buitenkant plastic tot vierkant gat 2 mm

De staafmagneet wordt waarschijnlijk 2 mm dunner dan de binnenkant van de RVS buis. Dus er zit ook 1 mm lucht/water ruimte tussen.

Ik zou graag willen weten welke formules ik zou moeten gebruiken om de sterkte van de magneten die nodig zijn te berekenen.

Er kan ook eventueel gekozen worden om i.p.v. een blokmagneet in het platform, een ringmagneet te gebruiken. Deze zou dan om de buis heen komen te liggen.

Bijgevoegde miniaturen

  • Concept.jpg

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5390 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 27 maart 2014 - 13:12

Er zijn hier een fors aantal, deels onbekende variabelen in het geding:

- wrijvingsaspecten (soort kunsttof, oppervlakteruwheid, passingen, schreeftrekken)
- sterkte en oriëntatie magnetische velden
- gewenste versnelling en maximum snelheid
- eddy currents in het RVS en aluminium
- eventuele omgevingsfactoren (temperatuur, corrosie, ... )

Al met al denk ik dat hier nauwelijks enigszins betrouwbaar aan te rekenen valt, en je beter dmv experimenten kunt bepalen wat werkt.
Motus inter corpora relativus tantum est.

#3

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8805 berichten
  • VIP

Geplaatst op 28 maart 2014 - 01:40

Dat denk ik ook - en het heeft nog een specifieke complicatie: Doordat die magneten elkaar aantrekken drukken ze de buizen tegen de lagers cq het platform, zodat je mogelijk meer wrijving hebt dan je zou verwachten in een gelijke constructie zonder magneten.
Victory through technology

#4

FerozFA

    FerozFA


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 28 maart 2014 - 09:47

Er zijn hier een fors aantal, deels onbekende variabelen in het geding:

- wrijvingsaspecten (soort kunsttof, oppervlakteruwheid, passingen, schreeftrekken)
- sterkte en oriëntatie magnetische velden
- gewenste versnelling en maximum snelheid
- eddy currents in het RVS en aluminium
- eventuele omgevingsfactoren (temperatuur, corrosie, ... )

Al met al denk ik dat hier nauwelijks enigszins betrouwbaar aan te rekenen valt, en je beter dmv experimenten kunt bepalen wat werkt.

Bedankt voor je reactie!
Ja ik weet dat er nog heel wat onbekenden zijn, dit komt mede doordat ik in mijn ontwerp rekening moet houden met de afmetingen en sterkte van de magneten. Nu heb ik een bijvoorbeeld een buis van 20 mm genomen, maar mocht de magneet hierin niet sterk genoeg zijn dan zou ik de diameter kunnen vergroten naar max 40 mm.

Het is voor mijn stage en binnenkort zal ik deze opstelling ook gaan bouwen. Ik wil dan enigszins een idee hebben naar welke magneten ik moet kijken voordat ik deze ga bestellen. Verder is het wel handig om in het stageverslag te melden waarom ik voor een magneet heb gekozen. Bij het ontwerp zou dan een magneet kunnen kiezen die 15 á 20% sterker als veiligheidsfactor

Op het web kwam ik tot nu toe een N50 magneet tegen met een diameter en lengte van 15x15 mm met een houdkracht van 16,5 kg.

Ik kwam verder deze site tegen http://www.kjmagneti.../calculator.asp
Hier kan je de houdkracht tussen 2 magneten berekenen met een afstand ertussen.
Als de in gegevens van de bovenstaande staafmagneet invul en een afstand van 7 mm tussen de magneten neem, hou ik een houdkracht van 2.10 kg over. Dus is dan heel globaal zonder wrijving en zonder al het materiaal dat ertussen zit.

Dat denk ik ook - en het heeft nog een specifieke complicatie: Doordat die magneten elkaar aantrekken drukken ze de buizen tegen de lagers cq het platform, zodat je mogelijk meer wrijving hebt dan je zou verwachten in een gelijke constructie zonder magneten.

Hier heb je inderdaad gelijk in. Dan zou ik dus inderdaad beter voor een ringmagneet in het platform kiezen. Dan voorkom ik dat de buis sterk aan 1 kant tegen de lager gedrukt wordt.

#5

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8805 berichten
  • VIP

Geplaatst op 29 maart 2014 - 02:14

De houdkracht is echter niet wat je hier nodig hebt: dat is de kracht die nodig is om een magneetje loodrecht van een metalen plaat te trekken, of 2 magneetjes van elkaar af... en is vaak behoorlijk groot.

Neem bijv 2 magneetjes van 1x1x1cm, N40 of iets in die buurt. Die krijg je met de hand onmogelijk van elkaar af getrokken, maar met een beetje schuiven lukt het wel een openingetje te maken waar je een nagel tussen kunt krijgen om het zo los te wrikken.

In de opstelling die jij schetst werkt het denk ik het beste door met axiale staafmagneten in de buizen te werken, en in het midden een staaf of balk magneet op te nemen in tegengestelde richting. Feitelijk heb je dan dipool-interacties ipv rechtstreekste aantrekking. Het voordeel hiervan is dat de magneten relatief lang kunnen zijn, en er wat speelruimte in de positie is zonder dat de aantrekkingskracht direct heel snel afneemt. Dit zal denk ik helpen om bijv statische wrijving te overkomen als je het platform in beweging wilt krijgen ipv houden.
Victory through technology





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures