Studi Eksperimental Stick-Slip Friction Akibat Multi-Directional Contact Friction Dengan Material Uji Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) Terhadap Stainlees Steel (AISI 304)

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.

[img]
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: https://repository.its.ac.id/id/eprint/76303

Actions (login required)

View Item View Item