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Thema: Magnet - hinter Glasplatte

  1. #1

    Magnet - hinter Glasplatte

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    Hallo,
    Bin Maschinenbauer und habe so meine Probleme mit de Elektrotechnik ...
    Ich möchte mittels Elektromagneten einen metallischen Gegenstand anziehen. Folgende Probleme:
    - Zw. Magnet und Gegenstand befindet sich eine ca. 1cm dicke Glasplatte
    - das System liegt vertikal; d.h. die Anziehungskraft des Magneten muss eine so große Kraft erzeugen, dass eine genügend große Reibkraft entsteht, um den Gegenstand festzuhalten

    Ergebnisse aus meinen mechanischen Berechnungen:
    Der Magnet sollte eine Anziehungskraft von ca. 1500N erzeugen und kreisrund (Durchmesser max. 50mm) sein .. wenn möglich sollte er auch bei kleineren Luftspalten (< 5mm) genügend Anziehkraft erzeugen..

    Kann mir jemand hierfür geeignete Magneten nennen? Wenn möglich (falls erlaubt) auch einen Hersteller?

    Liebe Grüße
    Clemens

  2. #2
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Du kannst Dir ja parallel auch mal Magnetheber ansehen.
    http://www.bulto.de/magnetheber.html
    Mit denen kann man solche Kräfte ausüben.
    Der große Abstand von 1cm und die geringe Fläche sind allerdings ein echtes Hindernis.

  3. #3
    danke schon mal für deine Antwort..
    Den Abstand könnte man vielleicht auch noch um 3 mm verringern und die Fläche mittels Durchmesser 60mm vergrößern.. hat sonst noch wer Ideen?

  4. #4
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Wenn man über die Fläche mit dem Durchmesser von 50mm das Eisen annähernd magnetisch sättigt (1Tesla), beispielsweise mit einem länglichen Zylindermagneten, dann wird auf ein ausgedehntes Eisenstück an der Stirnseite des Magneten eine Kraft von etwa 1000N ausgeübt.
    In so fern sind die Werte theoretisch erreichbar.

    Ich habe gerade für etwas unübliche Versuche einen Magneten dieser Art mit 80mm Durchmesser fertiggstellt, der allerdings im Betrieb auch 650W aufnimmt. Soll es so etwas sein?

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Weniger Abstand und mehr größe helfen auf alle Fälle. Ob zwischen Magnet und Gegenstück Luft oder Gals ist, ist egal, der Abstand ist wichtig. Die Fläche wird man am besten in 2 Pole Aufteilen. Die geforderten 1500 N sind aber sehr viel für so wenig Fläche. Für die Geforderten rund 75 N/cm^2 müßte man schon ein Feld von fast 1,4 T nehmen. Das wird wirklich schwierig, denn da reicht normales Eisen kaum aus, ganz unabhängig vom Abstand, der auch noch mal recht groß ist.
    Von der Größenordnung wird man ein Produkt aus Windungszahl und Strom von 30000 A brauchen, also etwa 1000 Windungen und 30 A Strom.
    Das wird kein kleiner Magnet, und kaum ohne Wasserkühlung zu betreiben sein. Grob geschätzt ca. 1000 W und über 100 kg schwer.

    Wenn irgend möglich solle man die Fläche auf auf wenigstens etwa 7 cm Druchmesser vergößern, dann kommt man mit etwa 1 T aus, da ist noch machbar mit normalem Eisen.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Re: Magnet - hinter Glasplatte

    Zitat Zitat von virusal
    - das System liegt vertikal; d.h. die Anziehungskraft des Magneten muss eine so große Kraft erzeugen, dass eine genügend große Reibkraft entsteht, um den Gegenstand festzuhalten
    wenn du ein versetzen des gegenstandes unter den magneten zulassen kannst, muss nicht mehr die gesammte vertikalkraft duch reibung aufgebracht werden sondern teilt sich in kraft aus reibung und magnetfeld auf, wodurch die aufzubringende normalkraft stark sinken dürfte.

    mfg clemens
    Neun von zehn Stimmen in meinen Kopf sagen ich bin nicht verrückt. Die andere summt die Melodie von Tetris...

  7. #7
    ok.. danke für die vielen Antworten..
    Mal angenommen ich vergrößere den Durchmesser auf 60mm und reduziere die Dicke der Glasplatte auf 3mm.. Gäbe es dann "sinnvolle" Möglichkeiten? (sinnvoll = "bisschen" weniger als 100kg o.ä. )

    Andere Variante:
    Gibt es Elektroringmagneten (di = 130mm; da= 140-150mm), die die nötige Kraft erzeugen könnten?

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Felix G
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    Egal wie man es dreht und wendet...
    mit Eisen wird man sich bei derartigen Anforderungen immer an der Grenze des Machbaren bewegen.

    Da wären eigentlich eher supraleitende Magneten angebracht, allerdings sind auch diese aufgrund der nötigen Kühlung nicht wesentlich kleiner/leichter zu realisieren (und extrem teuer).
    So viele Treppen und so wenig Zeit!

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Eine nur 3 mm dünne Glasplatte hat dann irgendwann nicht mehr die Nötige mechanische Stabilität. Wehe wenn man da einschaltet und es ist noch etwas Luft dazwischen. Gut für die Mechanisk sind die Maschinenbauer zuständig, die werden es schon wissen. Weniger Dicke hlft auf alle Fälle, denn der nötige Strom ist grob proportional zur Dicke der nicht magnetischen Schicht. Wenn es keinen Triftigen Grund dagegn gibt, sollte man aber die Fläche deutlich größer machen (z.B. 10-20 cm) Durchmesser. Leicht wird das dann immer noch nicht, aber man könnte ohne Wasserkühlung auskommen.

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