Magneti haardumisjõud ja nihkejõud ehk miks ei talu minu magnet maksimaalset kaalu?

? Magneti haardumisjõud ja nihkejõud – miks minu magnet ei talu maksimaalset kaalu?
Paljud eeldavad, et magnet suudab hoida tootja poolt märgitud maksimaalset kaalu igas olukorras. Kuid tegelikkuses sõltub magneti võimekus haardumisjõust ja nihkejõust, mis mõjutavad koormuse hoidmist erinevalt.

? Haardumisjõud (Pull Force)
? Määratlus: Maksimaalne jõud, mida on vaja magneti vertikaalseks eemaldamiseks metallpinnalt (90° nurga all).
? Kuidas seda mõõdetakse?
✔ Magnet peab olema täielikult kontaktis paksu, sileda ja puhta teraspinnaga.
✔ Jõud mõõdetakse, kui magnetit tõmmatakse otse ära pinnalt.
✔ Tavaliselt väljendatakse jõudu Newtonites (N) või kilogrammides (kg).
? Näide: Kui magneti haardumisjõud on 100 kg, tähendab see, et selle eemaldamiseks ideaalsest teraspinnast on vaja 100 kg tõmbejõudu.

? Nihkejõud (Shear Force)
? Määratlus: Jõud, mida on vaja magneti külgsuunaliseks liigutamiseks metallpinnal.
? Miks see on palju väiksem kui haardumisjõud?
✔ Hõõrdumine magneti ja metalli vahel on piiratud.
✔ Tolm, õli, rooste või ebatasane pind vähendavad hõõrdumist.
✔ Koormuse jaotus – kui raskus ei ole ühtlaselt jaotatud, nihkub magnet kergemini.
? Nihkejõud on tavaliselt ainult 15–30% haardumisjõust!
? Näide: Kui magneti haardumisjõud on 100 kg, võib nihkejõud olla ainult 15–30 kg.

? Miks magnet ei talu maksimaalset kaalu?
Kui magnet kukub maha või libiseb enne oodatut, võib põhjuseks olla:

1️⃣ Metallpinna materjal
✔ Magnetid toimivad kõige paremini paksul, siledal ja puhtal teraspinnal.
✔ Õhuke metall vähendab magneti tugevust oluliselt.
✔ Roostevaba teras, alumiinium, vask või plastik – magnet ei kinnitu neile korralikult!

2️⃣ Pinna seisukord
✔ Kui metallpind on värvitud, roostetanud, õline või ebaühtlane, väheneb magneti tegelik haardumisjõud.
✔ Isegi väike õhuvahe magneti ja metalli vahel nõrgendab haardumist märkimisväärselt.

3️⃣ Haardumisjõu ja nihkejõu erinevus
✔ Kui magnet on kinnitatud horisontaalselt (nt seinale või lakke), mängib nihkejõud palju suuremat rolli.
✔ Isegi väike külgjõud võib põhjustada magneti libisemise.

4️⃣ Koorma asetamine
✔ Kui riputatud ese kiigub või liigub, tekitab see külgsuunalise jõu, mis võib magneti lahti rebida.
✔ Vertikaalne koormus on kõige tõhusam.

5️⃣ Temperatuur
✔ Neodüümagnetid kaotavad oma tugevuse, kui temperatuur ületab 80°C (mõned eriversioonid taluvad kuni 200°C).
✔ Kõrge temperatuur võib magneti jäädavalt nõrgendada.

6️⃣ Kaitsekatte mõju
✔ Magnetid on sageli kaetud nikli, tsingi või epoksiidiga, mis võib tekitada väikese vahe magneti ja metalli vahel, vähendades haardumisjõudu.

? Kuidas magneti haardumist parandada?
✅ Kasutage paksemat teraspinda – õhuke metall ei loo tugevat magnetvälja.
✅ Puhastage pind tolmust, roostest, õlist ja värvist.
✅ Suurendage kontaktpinda magneti ja metalli vahel (võimalusel kasutage rohkem kui ühte magnetit).
✅ Vältige külgjõude – riputage esemed otse magneti alla.
✅ Kasutage kummiga kaetud magneteid – need suurendavad hõõrdumist ja hoiavad magneti paigal.

? Kokkuvõte
Kui magnet ei suuda hoida oodatud kaalu, on põhjuseks enamasti nihkejõu mõju, pinna seisukord või koorma paigutus. Parima tulemuse saavutamiseks tuleks valida õige magnet ja tagada ideaalsed kinnitustingimused. ?