Studi Simulasi Stick-slip Friction Akibat Multi-Directional Contact Friction

Abstract

Dalam kehidupan sehari-hari, tentu sangat tidak asing dengan penggunaan peralatan. Setiap peralatan yang bergerak selalu mengalami kerusakan akibat adanya gaya yang terdapat dari benda padat yang mempunyai kontak. Gaya yang ditimbulkan oleh dua benda yang bergesekan dan arahnya berlawanan disebut gaya gesek. Gaya gesek atau friction yang terjadi pada benda padat terdiri dari dua jenis, yaitu gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis. Gesekan tersebut adalah stick-slip friction. Stick-slip friction juga terjadi ketika gerakan suatu benda mencapai kecepatan nol atau diam seketika kemudian bergerak kembali. Studi ini dilaksanakan untuk mengindikasikan daerah stick-slip pada pin dengan bantuan software agar tidak membutuhkan waktu yang lama dengan pengujian langsung atau eksperimental. Adapun penelitian ini dilaksanakan untuk melakukan permodelan simulasi dengan pemrograman daerah stick-slip pada multi-directional contact friction. Penelitian ini diawali dengan analisa kinematika gerakan spesimen untuk menentukan pada rasio kecepatan antara pin dan disk berapakah stick-slip kerap terjadi. Rasio rasio yang akan diamati yaitu pada rasio 0 hingga rasio 25 dengan radius disk sebesar 40 mm dan radius pin 10 mm variasi teta pada teta 0 hingga 6,28 radian, masing-masing rasio pin dan disk akan disimulasikan dengan program bergerak secara rotasi dan saling mengalami kontak permukaan sehingga akan tercipta gesekan ke arah yang berubah-ubah pada permukaan material. Setelah pemrograman dilakukan akan terlihat daerah benda yang mengalami gesekan terbesar yang mempunyai kecepatan nol sesaat. Daerah tersebut di visualisasikan dengan menggunakan program dan setelah itu dianalisa sebagai daerah stick-slip dengan rasio kecepatan tertentu. Sebagai data pembanding dalam pembahasan, diambil juga data penelitian fenomena stick-slip friction akibat multi-directional contact friction secara langsung.Hasil yang didapatkan dari terlaksananya penelitian ini adalah program yang dibuat dapat menunjukan pola lintasan, vektor kecepatan dan mapping daerah stick-slip. Rasio kecepatan yang diindikasikan terjadinya fenomena stick-slip terjadi pada rasio 4 hingga rasio 23 sedangkan rasio yang tidak menimbulkan terjadinya stick-slip terjadi pada rasio 1 sampai rasio 3 dan pada rasio lebih dari 24. Fenomena stick-slip dapat terjadi sepanjang lintasan tetapi tidak terjadi dalam waktu yang bersamaan.