Haftkraft/Schiebekraft zwischen Magnete messen

Die (senkrechte) Abzugskraft kann man tatsächlich am einfachsten mit Schnur und Wasserflasche messen. Die Verschiebekraft hängt von dieser und der Beschaffenheit der Oberflächen (Reibkoeffizient) ab und ist keine Eigenschaft des Magneten.

Horizontal mit Umlenkrolle oder den Aufbau drehen.

Messwerkzeuge lohnen sich nicht aus drei Gründen:

-Teuer

-In der Regel falscher Messbereich

-So genau brauchst du nicht messen, du haust eh 100% zusätzlich drauf zur Sicherheit.

Matz schrieb:

Federwaage

Genau das wollte ich auch erst schreiben. Hatte nur Schiss wegen der Reibung. Weis nicht was das für eine Oberfläche ist. Und die 0,5mm Schritte machen das auch anspruchsvoll.

PS: Ich traue mich mal. Eigentlich ist das gar nicht realisierbar. Bei einer definierten Oberfläche vielleicht im Labor. Federwaage ginge, wenn es das Anfangsruckeln nicht gäbe. Ich nenne es mal so. 0,5mm Schritte? Viel Spass

Danke euch! Meine Messungen sahen bisher so aus: siehe Anhang.

Keks F. schrieb:

So genau brauchst du nicht messen, du haust eh 100% zusätzlich drauf zur Sicherheit.

Tatsächlich soll es schon sehr genau sein, da ich die verrichtete Arbeit über den Weg bestimmen möchte. Quasi die Grenze der Kraft zwischen Fallen und Halten messen.

Matz schrieb:

Federwaage

Eine analoge Federwaage hatte ich schon, allerdings war ich mit dem Messergebnis nicht zufrieden. Eine digitale ist mir tatsächlich etwas zu teuer.

Thomas B. schrieb:

0,5mm Schritte?

Ich habe 0,5mm große Abstandsplatten genommen und dann halt immer gestapelt. Thema Reibung ist an sich erstmal nicht so schlimm. Die Oberflächen sind die Magnete die aneinander haften (also Chromschicht) und/oder Plastik aus dem 3D-Drucker.

Es gibt für Mikroskoptriebe (lineare Gleitlager) oder Objektiv-Fokusgewinde Non-Stick-Fette( oder wie das heißt) damit es nicht ruckelt. Die Gleithemmungen von Cassetten-schächten (Cassettenrecorder) nehmen da wohl Silikonfett zwischen Plastik, Gleitgel auf Silikonbasis in der Drogerie wäre günstiges Silikonöl.

ich würde ein längeres starres Pendel mit dem beweglichen Magneten herunter über die anderen Magneten hängen lassen, und dann seitlich auslenken. Die Kreislinie wird wohl nicht so viel stören.

Carypt C. schrieb:

Es gibt für Mikroskoptriebe (lineare Gleitlager) oder Objektiv-Fokusgewinde Non-Stick-Fette( oder wie das heißt) damit es nicht ruckelt. Die Gleithemmungen von Cassetten-schächten (Cassettenrecorder) nehmen da wohl Silikonfett zwischen Plastik, Gleitgel auf Silikonbasis in der Drogerie wäre günstiges Silikonöl.

Klingt interessant, aber auch teuer. Schaue ich mir mal Danke.

Carypt C. schrieb:

ich würde ein längeres starres Pendel mit dem beweglichen Magneten herunter über die anderen Magneten hängen lassen, und dann seitlich auslenken. Die Kreislinie wird wohl nicht so viel stören

Hmm, viel stören tut es nicht, aber wie mache ich das dann mit der Messung alle 0,5mm?

Das starre Pendel braucht einen ziemlich festen Drehpunkt, eventuell geht das Kugellager einer Festplatte(3,5zoll), man könnte eine Stange auf die Festplatten-platte schrauben ... die höhenvestellbare Arretierung, tja , da muss man sich was einfallen lassen. Die Firma Osim stellt solche Optikfette her. https://www.osimoptik.de/de/ML-MFK2--Fett--Feinmechanikfett-Haftfett.html ein leichteres Fett suchen, Vielleicht mal da anrufen.

Steven schrieb:

Tatsächlich soll es schon sehr genau sein

Steven schrieb:

Klingt interessant, aber auch teuer.

"Sehr genau" und "sehr teuer" haben meist eine hohe Korrelation...

Thema Reibung ist an sich erstmal nicht so schlimm.

Doch, eigentlich schon, denn makroskopisch sieht das sowas ja schon durchaus "verzahnt" aus und grade der Übergang von Haft- zur Gleitreibung kommt oft überraschend. Genauso auch der enorme Unterschied zwischen beiden.

Es gibt (draht-)Seilspanner (mit Links- und Rechtsgewinde), an das eine Ende könnte man eine Holzlatte mit dem Magneten am Ende und das andere Ende einfach in einen Nagel in einer senkrechten Platte. Man kann in den Augen des Seilspanners auch Löten, auch eine Aluminiumstange zu verwenden wäre möglich. Für die Zugkraftmessung sehe ich keine Probleme, aber die Abstoßungsmessung erfordert wohl noch zusätzliche Führungschienen.

Beim Versuch 2 gäbe es eine einfache Lösung:

Statt Unterlagen eine Schraube mit M10 Feingewinde. Da ist die Steigung 1mm, also jede ganze Umdrehung bringt 1mm Abstand. Auch 0,2mm sind damit machbar. (M10 Feingewinde ist auch bei Leuchtenfassungen üblich).

Die Gewichtsmessung mit Wasser. Ein geignetes Gefäß aus dem Laborbedarf mit Skala, größere Injektonsspritze und eine Präzisionswaage zur Kontrolle. Wenn das abreißt, steht natürlich der Bücherstapel drunter, damit kein Tropfen verloren geht.

Das sollte aufs Milligramm genau machbar sein. Es ist, wie bereits angemerkt, sinnvoll gut zu schmieren. Silikonfett ist eher zäh, Vaseline oder Silikonöl könnte da besser sein.

Grüße Bernd

Lothar M. schrieb:

"Sehr genau" und "sehr teuer" haben meist eine hohe Korrelation...

Ja da hast du wohl recht...

Lothar M. schrieb:

Doch, eigentlich schon, denn makroskopisch sieht das sowas ja schon durchaus "verzahnt" aus und grade der Übergang von Haft- zur Gleitreibung kommt oft überraschend. Genauso auch der enorme Unterschied zwischen beiden.

In meinen Fall konnte ich keinen großen Reibungsunterschied zwischen reine Magnetverbindung und Plastikkontakt feststellen. Die gemessenen Werte weichten kaum ab. Und die Chromschicht der Magnete sollten einen realtiv kleinen Reibungskoeffizenten haben. Allerdings muss ich auch erwähnen, dass ich "nur" mit Magneten arbeite, die eine max. Haftkraft von 6,7N haben.

Carypt C. schrieb:

Es gibt (draht-)Seilspanner (mit Links- und Rechtsgewinde), an das eine Ende könnte man eine Holzlatte mit dem Magneten am Ende und das andere Ende einfach in einen Nagel in einer senkrechten Platte. Man kann in den Augen des Seilspanners auch Löten, auch eine Aluminiumstange zu verwenden wäre möglich. Für die Zugkraftmessung sehe ich keine Probleme, aber die Abstoßungsmessung erfordert wohl noch zusätzliche Führungschienen.

Cool, vielen Dank für dein Beispiel. An so einen Seil/Draht-spanner habe ich auch schon gedacht und mir den Kopf zerbrochen, wie ich es bauen könnte, aber ich bin einfach nicht für die Mechanik gemacht. Ich zerdenke immer alles und tue mich da extrem schwer mit^^

Bei der Zugkraftmessung sehe ich auch keine Probleme. Ich konnte meine Ergebnisse, die ich aktuell habe, in einer Simulation darstellen und vergleichen. Das sah tatsächlich sehr gut aus. Die Schiebekraft konnte ich in dieser Simulation leider nicht darstellen.

Bernd F. schrieb:

Statt Unterlagen eine Schraube mit M10 Feingewinde. Da ist die Steigung 1mm, also jede ganze Umdrehung bringt 1mm Abstand. Auch 0,2mm sind damit machbar. (M10 Feingewinde ist auch bei Leuchtenfassungen üblich).

Das ist eine sehr tolle Idee. Das gefällt mir. Danke!

Bernd F. schrieb:

Die Gewichtsmessung mit Wasser. Ein geignetes Gefäß aus dem Laborbedarf mit Skala, größere Injektonsspritze und eine Präzisionswaage zur Kontrolle. Wenn das abreißt, steht natürlich der Bücherstapel drunter, damit kein Tropfen verloren geht.

Die Gewichtsmessung mit Wasser habe ich ja bisher so gemacht, nur halt mit einer stinknormalen Wasserflasche und Schnur. Kann sehr nervig sein...Wasser raus...messen...Wasser rein...messen usw.

Nur so eine gedankliche Anregung. Muß die Verschiebekraft nicht in drei Faktoren aufgeteilt werden?

1. Verschiebekraft
2. Reibung/Haftung
3. Anpressdruck Praktisch einen Magneten befestigen, anderen auf einem seitlich verschiebbaren Tisch befestigen. Luftspalt so klein wie Möglich und bei seitlicher Auslenkung die Kraft messen. Das kann auch hängend gemacht werden (Pendel wie oben genannt), Den Reibkoeffizienten der Oberflächen und Material bestimmen/ermitteln. Den Anpressdruck hast weiter oben ja schon bestimmt, eventuell Gewicht bei gestapelten Objekten mit berücksichtigen. So stand das in meinen Fachbüchern vor 60 Jahren (Feinwerkmechaniker als Uhrmacher und Instrumentenbau). Ist aber aus der Erinnerung, habs nicht überprüft.