Kurnia, Roy Yamsi (2016) Studi Eksperimental Stick-Slip Friction Akibat Multi-Directional Contact Friction Dengan Material Uji Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) Terhadap Stainlees Steel (AISI 304). Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
2110100048-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Download (4MB) | Preview |
Abstract
Dua buah atau lebih benda yang mengalami kontak dan
bergerak relatif satu sama lain akan menimbulkan gaya gesek yang
dapat menyebabkan terjadinya kerusakan berupa hilangnya
material dari permukaan benda, yang biasa disebut keausan.
Sejauh ini, telah banyak dilakukan penelitian terkait keausan
akibat gesekan satu arah dan gesekan dua arah. Pada kecepatan
tertentu, sering terjadi suatu fenomena dimana keausan yang
terjadi lebih besar dibandingkan yang lain. Fenomena tersebut
disebabkan oleh adanya Stick-Slip Friction. Namun, masih sedikit
ditemui penelitian mengenai gesekan tersebut.
Penelitian ini diawali dengan analisa kinematika gerakan
spesimen untuk menentukan pada rasio kecepatan antara pin dan
disk berapakah stick-slip terjadi. Setelah menentukan rasio
kecepatan yang akan digunakan, kemudian dilakukan
pengambilan data secara langsung besar volume keausan
menggunakan tribometer tipe Pin-on-disk dengan material Ultra
high molecular weight polyethylene (UHMWPE) sebagai pin uji
dan Stainless steel sebagai disk, dimana pin dan disk akan
bergerak secara rotasi dan saling mengalami kontak permukaan
sehingga akan tercipta gesekan ke arah yang berubah-ubah pada
permukaan material. Penelitian dilakukan kondisi tanpa
pelumasan (dry-sliding), dimana pengujian diberikan variabel
yang sama; yaitu pin diberikan beban sebesar 4kg dan digesekkan dengan jarak 2000 meter. Spesimen yang telah diuji selanjutnya
akan diamati struktur permukaannya menggunakan mikroskop
optis dengan perbesaran 5 kali dan 10 kali untuk dapat dianalisa
sehingga diketahui mekanisme keausan dan penyebab keausan
material tersebut, sedangkan data hasil pengujian selanjutnya
akan diolah untuk diketahui laju keausan (wear rate) dari
spesimen uji. Sebagai data pembanding dalam pembahasan, akan
dilihat juga pola kerusakan permukaan benda yang mengalami
stick-slip akibat uni-directional contact serta hasil simulasi dari
pemrograman.
Hasil yang didapatkan dari penelitian ini adalah daerah
stick-slip yang terjadi pada permukaan pin berbeda-beda dari
setiap rasio kecepatan antara pin dan disk. Pada saat rasio
kecepatan 4,2 daerah yang mengalami stick-slip terjadi pada
radius 9 mm dari pusat pin, ketika rasio kecepatan 5 daerah yang
mengalami stick-slip terjadi pada radius 8 mm dari pusat pin, saat
rasio kecepatan 6.5 daerah yang mengalami stick-slip terjadi pada
radius 6 mm dari pusat pin, kemudian saat rasio kecepatan 10
daerah yang mengalami stick-slip terjadi pada radius 4 mm dari
pusat pin, dan saat rasio kecepatan 20 maka daerah yang
mengalami stick-slip terjadi pada radius 2 mm dari pusat pin. Laju
keausan benda yang mengalami stick-slip friction jika
dibandingkan dengan benda yang mengalami uni-directional
contact friction serta Mekanisme keausan yang terjadi pada saat
fenomena stick-slip terjadi adalah keausan abrasif dan adhesif
==================================================================================================================
Two or more objects that are in contact and move relative to
each other will cause friction can cause damage such as the loss of
material from the surface of the object, which is called wear. So
far, has done a lot of research related wear caused by friction oneway and two-way friction. At a certain speed, a phenomenon often
occurs where the wear that occurs is larger than the others. That
phenomenon is caused by the Stick-Slip Friction. However, there
is still little research on the friction encountered.
This research begins with an analysis of the kinematics of
the movement of specimens to determine the speed ratio between
the pin and the disk what is the stick-slip occurs. After determining
the speed ratio to be used, then do capture data directly large
volume of wear using Tribometer type of pin-on-disk with material
Ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) as a test pin
and stainless steel as a disk, wherein the pin and the disk will move
by rotation and mutually in contact surface that will create friction
in the direction of changing the surface of the material. The
research was conducted without lubrication conditions (drysliding), where the testing is given the same variable; the pin is
given a load of 4kg and rubbed with a distance of 2000 meters.
Specimens have been tested will then be observed surface structure
using optical microscope with magnification of 5 times and 10 times to be analyzed so that the known mechanism of wear and tear
and cause wear of the material, while subsequent test results data
will be processed for the known rate of wear (wear rate) of the test
specimen. As data comparison in discussion, also will see the
pattern of damage to the surface of the object that is experiencing
the stick-slip due to uni-directional contact and simulated results
of programming.
The results obtained from this research is the stick-slip that
occurs on the surface of the pin is different from any ratio between
pin and disk speed. At the time of the speed ratio of 4.2 areas
experiencing stick-slip occurred in a radius of 9 mm from the
center pin, when the speed ratio 5 areas experiencing stick-slip
occurred in a radius of 8 mm from the center pin, when the speed
ratio of 6.5 areas experiencing stick-slip occurred in a radius of 6
mm from the center pin, then when the ratio of the speed of 10 areas
experiencing stick-slip occurred in a radius of 4 mm from the
center pin, and when the ratio of the speed of the areas
experiencing 20 stick- slip occurred in a radius of 2 mm from the
center pin. The rate of wear of objects experiencing stick-slip
friction when compared with the objects that undergo unidirectional contact friction and wear mechanisms that occur
during stick-slip phenomenon occurs is abrasive and adhesive
wear
| Item Type: | Thesis (Undergraduate) |
|---|---|
| Additional Information: | RSM 620.112 92 Kur s |
| Uncontrolled Keywords: | Multi--directional; stick--slip friction |
| Subjects: | T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | ansi aflacha |
| Date Deposited: | 06 Jul 2020 04:44 |
| Last Modified: | 06 Jul 2020 04:44 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/76303 |
Actions (login required)
 |
View Item |