Для изготовления хороших магнитных держателей ножей (когда магнит спрятан внутри древесины) необходимо правильно подобрать сам магнит и глубину, на которой он спрятан (то есть расстояние от магнита до лицевой поверхности держателя ножей). Изменение глубины даже на небольшое расстояние способно влиять на то, как сильно будет притягиваться нож. Подбирать методом тыка глубину и габариты магнитов довольно муторно, поэтому был создан данный калькулятор.
Расчёты приведены для наиболее распространённых неодимовых магнитов в форме диска. Предлагается задать диаметр D, толщину диска H и глубину L (расстояние от лицевой поверхности держателя до утопленного магнита).
Расчёты
На магнитном держателе на нож действуют: сила притяжения Fg, сила магнитного притяжения Fm и сила трения между клинком и древесиной. В данном случае силой трения можно пренебречь. Силу тяжести, действующей на нож можно расчитать так:
Таким образом, чтобы нож уверенно удерживался, необходимо, Fm была значительно больше Fg. Для расчёта силы магнитного притяжения можно использовать формулу:
- B
- плотность магнитного потока
- S
- площадь круглой грани магнита в метрах
- μ0
- Относительная магнитная проницаемость для вакуума
Плотность магнитного потока необходимо предварительно вычислить по формуле:
- Br
- остаточная магнитная индукция
- H
- Толщина магнита
- L
- Расстояние
- R
- Радиус магнита
Подставим числа и получим
Дальше можно подставить числа и посчитать Fm:
Получили Fm = 6.193
Выводы
Эмпирическим путём было выведено, что для уверенного удерживания ножа на магнитном держателе необходимо, чтобы Fm была примерно в 3 раза больше Fg. Таким образом, на основе расчитанных цифр можно сделать вывод, что : магнит достаточно мощный для данного ножа