Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Magnetkraft in Abhängigkeit von Abstand


von Manuel O. (Gast)


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Hallo,

möchte ein Fenster offenhalten können und habe mir dazu einen runden 
Neodym-Magneten beschafft. Der soll eine gleich große U-Scheibe 
anziehen.

Habe die Haltekraft etwas überdimensioniert und wollte die Haltekraft 
durch den Abstand "einstellen". Stelle aber eben fest, dass die 
Haltekraft mit dem Abstand dramatisch abnimmt.

Kennt jemand die Funktion zwischen Haltekraft und Abstand?

Manuel

von Magnus M. (magnetus) Benutzerseite


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Wozu muss man da groß das rechnen anfangen? Klebe die Aussenseite nach 
und nach mit mehreren Schichten Klebeband ab bis die gewünschte 
Haltekraft erreicht ist.

von Oliver S. (oliverso)


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Manuel O. schrieb:
> Stelle aber eben fest, dass die
> Haltekraft mit dem Abstand dramatisch abnimmt.
>
> Kennt jemand die Funktion zwischen Haltekraft und Abstand?

Wie du schon geschrieben hast, gilt die Formel:

F = dramatisch_weniger(Abstand)

Oliver

von Manuel O. (Gast)


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Magnus M. schrieb:
> Wozu muss man da groß das rechnen anfangen? Klebe die Aussenseite nach
> und nach mit mehreren Schichten Klebeband ab bis die gewünschte
> Haltekraft erreicht ist.

Ich vergaß wohl zu erwähnen, dass dies eine professionelle und 
dauerhafte Lösung werden soll. U.a. werden dazu Drehteile angefertigt. 
Und hierzu muss ich Maße liefern. Bastelkram geht gar nicht.

von Der Magus (Gast)


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Manuel O. schrieb:
> Magnus M. schrieb:
>> Wozu muss man da groß das rechnen anfangen? Klebe die Aussenseite nach
>> und nach mit mehreren Schichten Klebeband ab bis die gewünschte
>> Haltekraft erreicht ist.
>
> Ich vergaß wohl zu erwähnen, dass dies eine professionelle und
> dauerhafte Lösung werden soll. U.a. werden dazu Drehteile angefertigt.
> Und hierzu muss ich Maße liefern. Bastelkram geht gar nicht.

Nein, du vergassest wohl zu erkennen, dass man die Dicke der 
Klebebandschichten abmessen kann, und dass eben dieses Mass in eine 
hochprofessionelle Zeichnung übertragbar ist. Überdies enthalten 
professionelle Lösungen vorteilhafte Justage Einrichtungen wie die 
bewährten Stellschrauben.

Zu dem kann der Zusammenhang zwischen physikalischen Grössen unschwer 
recherchiert werden, so dass es dir überlassen sei, dies zu versuchen. 
Viel Erfolg!

von Jens (Gast)


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Manuel O. schrieb:
> Ich vergaß wohl zu erwähnen, dass dies eine professionelle und
> dauerhafte Lösung werden soll. U.a. werden dazu Drehteile angefertigt.
> Und hierzu muss ich Maße liefern. Bastelkram geht gar nicht.

Dann mach es halt gleich richtig. In den Datenblättern oder 
Produktbeschreibungen der Magnetlieferanten steht die ungefähre 
Haltekraft drin. Wenn man sich mal mit dem Thema Magnete befasst hat, 
sollte einem klar sein, dass die maximale Haltekraft nur bei direktem 
Kontakt gilt. Schon ein paar Zehntel Abstand (Luft, Klebeband, etc.) 
bedeuten ein drastisches Nachlassen der Kraft. Um deinen Pfusch etwas zu 
kompensieren, könntest du eine passende Folie herstellen lassen und die 
auf die Halteplatte kleben. Das Ganze könnte man als Korrosionsschutz, 
Lärmdämpfer oder so deklariert werden. Oder du suchst dir halt einen 
passenden Magneten aus.

von Rudi Ratlos (Gast)


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Manuel O. schrieb:
> Kennt jemand die Funktion zwischen Haltekraft und Abstand?

Die Funktion zwischen Kraft-des-Magneten und Abstand ergibt sich aus dem 
Winkel, in dem die beiden Teile zueinander stehen. Die Kraft ist nämlich 
nicht gleichmäßg über den Magnet verteilt. Sie ist überdies an den 
Stirnflächen nicht gleich zur Oberfläche. Und bei vormagnetisierten 
Teilen hat man Abstoßungskräfte.

Am Besten wird daher sein, zwei Magnete zu stapeln und mit einer 
Metallplatte zu verstärken. Oder in ein Rohr stecken.
Dann kannst probieren bis zum Neujahrstag, wie sich Metallteile auf 
Stirn- zu Seitenflächen im jeweiligen Winkel zueinander verhalten. Das 
ist

das Hauptproblem bei supermagnetischen Fahrrad-Pedalen.
Axial haften sie wie Sau - aber radial fliegst vom Rad .

Dasselbe gilt für Magnet-Fallen!

von Rudi Ratlos (Gast)


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Statt blöd herumzuprobieren, kannst dir auch ein günstigeres Gaussmeter 
kaufen (ab 59,-) und die wirkende Kraft an den verschiedenen Stellen 
eines Magneten, auch im Abstand, ausmessen. Danach wieder 
zurückschicken..

weil es einfach sinnlos ist. Wenige Zehntel- auch  Hunderstel-Millimeter 
Abweichung genügen, um Dein seelisches Gleichgewicht abrupt ins Kippen 
zu bringen .

von Rudi Ratlos (Gast)


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Wenige Zehntel- auch  Hunderstel-Millimeter Abweichung genügen,

PS:  in der x+y+z -Achse.    Deshalb
kann man damit gar nicht5s "messen".

von Harald W. (wilhelms)


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Rudi Ratlos schrieb:

> Statt blöd herumzuprobieren, kannst dir auch ein günstigeres Gaussmeter
> kaufen

Sind die nicht inzwischen alle durch Teslameter ersetzt worden? :-)

von Right (Gast)


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Hallo,

die Kraft sollte quadratisch zum Abstand abnehmen.

Du kannst es einfach simulieren, mit FEMM.
https://www.femm.info/wiki/HomePage

maxwellsche Zugkraftformel

  

von Rente mit 76 (Gast)


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Indirekt proportional zum Quadrat des Abstands.
Deshalb haben elektromagnetische Kopfhörer (alte Fernsprechhörkapseln 
mit Blechmembran) einen heftigen Klirrfaktor.

von Christoph K. (christoph_k314)


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Rente mit 76 schrieb:
> Indirekt proportional zum Quadrat des Abstands

Right schrieb:
> die Kraft sollte quadratisch zum Abstand abnehmen.

Beides nichtig richtig. 1/r^2 gilt z.b. für Felder radial ausgehend von 
punktuellen oder im Fernfeld. Für Magneten ist das Quatsch. Als 
Quellfreies Feld (aka geschlossene Feldlinien) ist die magnetische 
Flussdichte nicht einfach 1/r^2. die Kräfte hängen übrigens nicht von 
der absoluten Feldstärke ab sondern vom Gradienten. FEMM ist ein guter 
Vorschlag wenn man sich das anschauen möchte.

Will man die Kraft-Weg Kurve angenehmer gestalten kann man das Geld 
entsprechend mit magnetisch leitfähigen Materialien formen und z.b einen 
o-förmigen magnetischen Kreis bauen

von Achim S. (Gast)


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Christoph K. schrieb:
> Beides nichtig richtig. 1/r^2 gilt z.b. für Felder radial ausgehend von
> punktuellen oder im Fernfeld. Für Magneten ist das Quatsch. Als
> Quellfreies Feld (aka geschlossene Feldlinien) ist die magnetische
> Flussdichte nicht einfach 1/r^2.

Du redest von der Feldstärke (bzw. Flussdichte). Rente mit 76 hat aber 
von der magnetischen Kraft gesprochen (um die es in dieser Frage ging).

Natürlich ist auch die magnetische Kraft von der jeweiligen Geometrie 
der Magneten abhängig. Aber für den schmalen Luftspalt mit Länge l im 
ansonsten geschlossenen magnetischen Kreis gilt eben näherungsweise, 
dass die Kraft ~1/l^2 ist. (Für andere Magnetanordnungen ist sie anders 
und nicht mit einer einfachen, allgemeinen Formel zu beschreiben)

von 1234567890 (Gast)


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Es ist nicht nur der Anbstand interessant, sondern auch die von 
Feldlinien durchsetzte Fläche.

von Christoph K. (christoph_k314)


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Achim S. schrieb:
> Rente mit 76 hat aber von der magnetischen Kraft gesprochen (um die es
> in dieser Frage ging).

Ich habe von der Feldstärke gesprochen um dem 1/r^2 einen Zusammenhang 
zu geben. Und einen halben Satz weiter deutlich gemacht dass die Ursache 
für
Die Kraftwirkung im Gradient der Feldstärke zu suchen ist.

1/r, 1/r^2 … hilft hier nicht. Bestenfalls kann man sagen dass für 
ferromagnetische Objekte die Kraft mit der Entfernung stark abnimmt. Der 
Rest ist von Geometrie sowohl
Von Magnet als auch vom Gegenstück abhängig. Gerne mal eine Kurve F vs x 
aufnehmen für Magnet << Objekt , Magnet ~ Objekt und Magnet >> Objekt …

von Rente mit 76 (Gast)


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Irgendein Klugscheißer findet sich immer.

von Oliver S. (oliverso)


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Manuel O. schrieb:
> Ich vergaß wohl zu erwähnen, dass dies eine professionelle und
> dauerhafte Lösung werden soll.

Das war doch von vornherein klar. Wer einfach so mal irgend einen 
Magneten kauft, ohne zu wissen , was er da tut, entwickelt 
selbstverständlich professionell.

Eine Möglichkeit wäre, den Magnethersteller zu fragen, was du benötigst. 
Der sollte wissen, wie das Zeug so funktioniert.

Oliver

von Tunichtgut der I. (Gast)


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Ich würde ein Gegenfeld benutzen.

von Christoph K. (christoph_k314)


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Rente mit 76 schrieb:
> Irgendein Klugscheißer findet sich immer.

Wohl wahr. Die erkennen dann auch nicht wenn sie Mist erzählt haben.

Aber du darfst gerne zeigen wo du die 1/R^2 findest in der zugehörigen
Physik.


@TO ->

Abstand einstellen ist schwierig da
Die Magnete recht grob toleriert sind.  Das wird dann auf eine 
Einzelstückjustage rauslaufen.

Wenn’s wirklich professionell werden soll kann man mit einem 
magnetischen nebenschluss arbeiten. Das kann die kennlinie etwas 
gutmütiger machen

von Der Magus (Gast)


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Manuel O. schrieb:
> Magnus M. schrieb:
>> Wozu muss man da groß das rechnen anfangen? Klebe die Aussenseite nach
>> und nach mit mehreren Schichten Klebeband ab bis die gewünschte
>> Haltekraft erreicht ist.
>
> Ich vergaß wohl zu erwähnen, dass dies eine professionelle und
> dauerhafte Lösung werden soll. U.a. werden dazu Drehteile angefertigt.
> Und hierzu muss ich Maße liefern. Bastelkram geht gar nicht.

Ja natürlich so professionell wie erst irgendetwas kaufen, und dann im 
Forum nach der Formel fragen, anstatt gleich selbst nach zu schlagen.

Wow, voll der Profi ;)

von Manuel O. (Gast)


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Der Magus schrieb:
> Ja natürlich so professionell wie erst irgendetwas kaufen

Ja sorry, ich vergaß, mir vom Hersteller (Chinese) erst das Datenblatt 
vom Magneten kommen zu lassen. So wie man bei der Auswahl einer Schraube 
erst mal stundenlang Datenblätter wälzen muss. Klar doch.

> Wow, voll der Profi ;)
Wow, voll der Vollpfosten ;)

> ... anstatt gleich selbst nach zu schlagen.

Kann mir eigentlich mal jemand erklären, wieso wir noch Schulen, 
Universitäten und Ausbildungsstätten unterhalten? Geht doch heute alles 
prima über Google und Youtube. Zu was also der ganze Zirkus, will man 
nur unnötig Steuergelder verbrennen?

von Goto Dengo (Gast)


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> habe mir dazu einen runden Neodym-Magneten beschafft
Ein Topfmagnet wäre ideal. Der konzentriert die Magnetkraft auf eine 
Seite.

Das Gegenstück sollte etwas gelenkig gelagert sein, damit es am Magneten 
satt anliegt. Eine Beilagscheibe ist möglicherweise nicht ideal, da oft 
gewölbt. Eine Zwischenlage aus Kunststoff könnte schalldämmend wirken 
(das klackt sonst sehr laut) und außerdem den Rost etwas verhindern oder 
zumindest verstecken.

Ich habe mir sowas für ein Fenster und eine Balkontüre gebaut.

von Satt vom Fest (Gast)


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Manuel O. schrieb:
> Kann mir eigentlich mal jemand erklären, wieso wir noch Schulen,
> Universitäten und Ausbildungsstätten unterhalten? Geht doch heute alles
> prima über Google und Youtube. Zu was also der ganze Zirkus, will man
> nur unnötig Steuergelder verbrennen?

Bei dir war der Physikunterricht wohl wirklich verbranntes Geld.
Schade eigentlich.

von Dieter (Gast)


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Manuel O. schrieb:
> Habe die Haltekraft etwas überdimensioniert und wollte die Haltekraft
> durch den Abstand "einstellen".

Der TO ist nur zu schwaechlich und bekommt das Fenster mit Magneten 
nicht mehr bewegt. In zehn Jahren bekommst Du es auch bewegt.

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