Senin, 24 November 2014

Tribologi - Gesekan

Gesekan

Di awali oleh Leonardo da Vinci (1452-1519) yang mula-mula merumuskan cara mengurangi gesekan dalam bentuk yang riil dan terstruktur. Da Vinci meninggalkan sketsa ball bearing kayu yang sangat mirip dengan ball bearing logam yang dipakai saat ini. Kemudian Amontons (1699) dan selanjutnya Coulomb (1751) merumuskan hukum – hukum fisika mengenai gesekan dan disebut Hukum Gesekan Amontons-Coulomb. Hukum ini sederhana dan berisi empat butir postulat :
1)  Gaya gesekan pada permukaan yang bersentuhan berbanding lurus dengan gaya tegak lurus pada permukaan tersebut.
2)  Gaya gesekan tidak bergantung pada luas proyeksi permukaan yang bersentuhan.
3)  Gaya gesekan tidak berhubungan dengan kecepatan sliding permukaan.
4)  Gaya gesekan statis lebih besar daripada gaya gesekan dinamis

Pada umumnya gesekan dapat menimbulkan kerusakan pada suatu material. Gesekan merupakan kejadian yang tidak bsa di pisahkan dalam pemesinan maupun kehidupan sehari. Dalam insutri sendiri, mereka saling berlomba- lomba meneliti cara untuk mengurangi gesekan, karena gesekan sendiri mampu menimbulkan kerugian yang cukup besar. Namun dalam beberapa situasi tidak semua gesekan tidak di inginkan. Seperti rem, menggunakan gesekan untuk melakukan kerjanya yaitu memperlambat atau menggurangi kecepatan, hingga berhenti dan menahan pada posisinya. Kemudian roda penggerak yang menggunakan gesekan untuk membuat gaya dorong terhadap lintasan atau jalannya. Lalu klem dan kollet menggunakan gesekan untuk menahan komponen yang sedang di kerjakan selama operasi pemesinan. Pada aplikasi proses – proses ini gesekan yang besar dan konsisten sangat di butuhkan.

Hal – hal utama yang mempengaruhi terjadinya gesekan, antara lain :
1.      Adhesi
Adhesi merupakan ikatan antara materi – materi yang berbeda. Kekuatan adhesi bergantung pada struktur dan sifat kimia dari bahan – bahan yang berpasangan. Karakteristik permukaan juga berpengaruh, seperti ketinggian puncak dan lembah (tinggi atau rendahnya) kekasaran bahan, yang di sebut asperities. Kadang asperities pada komponen – komponen yag berpasangan di pisahkan atau di pecahkan selama gerakan relatif, sementara untuk kondisi lain gerakannya di tahan ketika asperitiesnya naik ke atas atau di bawah yang lain.
2.      Efek –efek elastis seperti hambatan gelinding
Hambatan gelinding di sebabkan oleh deformasi dari benda yang bergerak atau permukaan tempat benda itu bergerak. Geometri dari benda – benda dalam kotak gelinding, besarnya gaya yang di gunakan, dan elastisitas bahan – bahan yang bersinggungan semuanya memainkan peran dalam menentukan besarnya hambatan.
3.      Efek viskoelastik
Efek viskoelastik berhubungan dengan gaya – gaya ang di sebabkan oleh deformasi bahan – bahan fleksibel, seperti elastomers, selama kontak.
4.      Hambatan hidrodinamis
Hambatan hidrodinamis yang disebut juga efek viskos ( viscous effect ), di sebabkan oleh gerakan relative antar molekul pelumas fluida di antara komponen – komponen berpasangan yang bergerak. Ini merupakan bentuk utama hambatan dalam bantalan bantalan pelumas hidrodinamis lapisan penuh.
Gaya gesekan di bagi dalam dua jenis, yaitu gaya gesekan statis dan gaya gesekan dinamis, berikut penjelasannya :

1. Gaya gesekan statis
Gaya ini terjadi antara dua permukaan benda yang diam atau tidak ada gerak relatif antara satu benda dengan benda lainnya. Saat suatu benda ditarik dengan sebuah gaya dan benda tersebut belum bergerak, maka berarti ada gaya yang berlawanan arah dengan arah gerak benda tersebut. Gaya itu adalah gaya gesekan statik (fs ).
Apabila gaya tarik diperbesar dan balok belum bergerak, berarti gaya gesekan statis (fs) bertambah besar sampai mencapai harga maksimum. Hasil percobaan menunjukkan bahwa gaya gesekan statik maksimum (fsmaks) sebanding dengan gaya normal (N). Harga kesebandingan ini disebut koefisien gesekan statis (µs). Koefisien gesekan merupakan tetapan yang menunjukkan tingkat kekasaran benda. Gaya gesekan statis mempunyai nilai yang terletak antara nol sampai nilai maksimum sebesar µsN.
2. Gaya gesekan kinetis
Untuk menggerakkan balok kayu di atas lantai dibutuhkan gaya yang dapat mengatasi gaya gesekan statis (fs). Setelah bergerak, gaya itu mempertahankan gerak benda dan digunakan untuk mengatasi gaya gesekan kinetisnya (fk). Sehingga hanya diperlukan gaya yang lebih kecil daripada gaya yang digunakan untuk mulai menggerakkannya. Setelah bergerak, gaya gesek statis (fs) berkurang sdikit demi sedikit dan berubah menjadi gaya gesekan kinetis (fk). Sehingga, besar gaya kinetis selalu lebih besar daripada gaya gesekan statis maksimum.
fk < fs maks gaya gesekan kinetis mencerminkan hubungan relatif antara dua permukaan yang melakukan kontak.

@septianws


Tidak ada komentar:

Posting Komentar