Voor een opdracht op mijn studie hebben we dumbbells (gewichten in sportscholen) ontworpen die aan de zijkant van een console van een loopband bevestigd worden. Deze dumbbells worden aan de onderkant ondersteund door de constructie en aan de bovenkant op hun plek gehouden door een permanente magneet. (elektromagneet is wegens kosten geen optie)
We hebben zelf al berekend dat wanneer we één enkele magneet gebruiken deze een kracht moet uitoefenen op de dumbbell van 34,5 N om deze precies in evenwicht te houden. Boven op deze kracht komt nog een veiligheidsfactor die we in een testopstelling gaan bepalen.
De dumbbells kunnen gevaarlijk zijn wanneer iemand ze laat vallen of ze loskomen bij schokken. Daarnaast kunnen ze het apparaat beschadigen wanneer iemand ze niet goed plaatst in de houder Daarom willen we graag een rubbercoating om de gietijzeren dumbbells aanbrengen van 1mm. In de hypothese van onze test moeten we voorspellen hoeveel invloed deze coating heeft op de kracht die een magneet uitoefent op de dumbbell.
Via dit forum kwam ik op de website van magneticsolutions deze volgende twee formules tegen:
F = 0.577 B2 A
Ik ben uitgegaan van de volgende specificaties voor onze magneet:
T = 7mm
R = 16 mm
Br = 1 (is B wanneer er geen afstand tussen de magneet en het ijzer van de dumbbell zit.)
x = 1mm
Ik kom dan uit op een B van 0,28, wat dus naar mijn idee betekend dat de flux density met ongeveer factor 3,5 afneemt bij een rubbercoating van 1 mm rond de dumbbell.
Bij de tweede formule is A gelijk aan 16*pi^2 = 804,2 mm^2 (sorry, die LaTex code werd hem even niet
)Bij het invullen van B = 1 krijg ik als antwoord 448,1 N
Vul ik B = 0,279 in, dan krijg ik 12,9 N
Ik zou dan denken dat die 1 mm ervoor zorgt dat de kracht die de magneet op de dumbbell uitoefent verminderd met een factor 448,1 / 12,9 = 12,9
Aan jullie de vraag of ik dit zo juist heb aangepakt en of dit een kloppende uitkomst kan zijn voor onze hypothese? Als ik zelf tussen een magneetje en een stuk staal een kartonnetje van 1 mm houd voel je wel dat de kracht erg afneemt. Ik hoop dat ik met dit verhaal enkelen van jullie enthousiast kan maken voor deze berekening!
