Breakaway Torque Dijelaskan: Gaya Rotasional Awal
Dalam fisika dan mekanika, torque adalah gaya rotasional, atau gaya yang diperlukan untuk menyebabkan objek berputar di sekitar sumbu. Dalam kebanyakan kasus, lebih banyak torque diperlukan untuk memulai gerakan rotasional daripada yang diperlukan untuk melanjutkannya setelah dimulai. Gaya awal ini disebut breakaway torque.
Jumlah breakaway torque yang diperlukan untuk memindahkan sesuatu ditentukan sebagian oleh static friction. Static friction adalah gaya yang ada antara dua tubuh fisik untuk mencegah mereka bergerak. Misalnya, wing-nut mungkin memiliki breakaway torque yang tinggi karena banyak static friction antara nut dan bolt. Jika, namun, bolt diolesi, torque akan lebih rendah karena static friction telah berkurang.
Breakaway torque hampir selalu dibahas dalam salah dua konteks, baik kekuatan mesin atau gaya yang diperlukan untuk memutar fastener berulir seperti nut. Jika mekanik ingin menghapus nut dari bolt, dia harus menerapkan torque pada nut menggunakan wrench. Seperti yang diketahui siapa pun yang pernah melakukan ini, memutar wrench membutuhkan banyak gaya pada awalnya, tetapi biasanya menjadi lebih mudah setelah beberapa putaran.
Mekanik dan insinyur sering mengukur breakaway torque threaded fasteners sebagian untuk memastikan integritas produk sebagai bagian dari proses yang disebut torque auditing. Jika breakaway force nut terlalu rendah, getaran peralatan mungkin menyebabkan nut longsor; jika terlalu tinggi, ulir mungkin rusak dan bolt mungkin tidak dapat dihapus. Sebagian dari pengujian fastener termasuk mengukur torque pada saat fastener mulai bergerak, setelah torque teratasi. Auditing dapat dilakukan menggunakan sensor untuk mengukur torque atau oleh operator terlatih yang menerapkan torque secara manual.
Area lain di mana breakaway torque penting adalah dalam mesin silinder. Seperti threaded fasteners, breakaway torque mesin lebih besar dari running torque. Dalam mesin, torque digunakan untuk memutar crankshaft. Crankshaft gilirannya menyebabkan piston bergerak naik dan turun.
Mesin yang dirancang dengan cukup daya untuk menjaga mesin berjalan akan gagal. Mesin juga harus memiliki cukup daya untuk memulai gerakan dari awal. Namun, ini adalah keseimbangan yang halus. Jika mesin diizinkan untuk terus berjalan dengan cukup torque untuk menyebabkan breakaway, itu mungkin terlalu panas. Setelah breakaway tercapai, torque mesin harus dikurangi ke kecepatan operasi normal.
How To Calculate Breakaway Torque
Menghitung breakaway torque dengan benar tergantung pada situasi yang berbeda. Pertama, ada berbagai faktor yang perlu dipertimbangkan untuk tindakan yang dihasilkan manusia versus yang dihasilkan mesin. Ada juga banyak kesamaan. Secara umum, mengetahui breakaway torque bergantung pada mengetahui semua gaya yang berbeda yang berperan pada objek untuk mengubahnya dari istirahat ke bergerak. Gaya ini termasuk baik gaya yang dipersona atau mesin serta gaya gesekan yang bekerja melawannya.
The General Formulas
Versi terendah dari persamaan yang menentukan gaya dan gesekan adalah F=ma di mana F adalah gaya, m adalah massa, dan a adalah percepatan. Ketika berbagai gaya berbeda terlibat, seperti dalam situasi breakaway torque, rumus ini menjadi lebih rumit. Seseorang perlu mengetahui setiap gaya berbeda yang ada pada objek pada waktu tertentu lalu menerapkan gaya yang lebih besar dari jumlah semua gaya bersama-sama untuk memecah objek dan menyebabkan berputar.
Ways To Lower the Required Initial Torque Necessary
Setelah seseorang mengetahui jumlah minimum gaya yang diperlukan untuk menyebabkan gerakan rotasional pada objek statis, orang itu telah menemukan breakaway torque. Beberapa faktor tambahan dapat membantu mencapai breakaway torque. Memanjangkan objek palanca dapat membantu mencapai gaya ke bawah yang lebih besar untuk mendorong objek mulai bergerak. Untuk orang, palanca ini mungkin adalah wrench, sementara untuk mesin, biasanya crankshaft dan piston dalam mesin.
Seseorang juga dapat meningkatkan ketinggian di mana palanca dimulai, sehingga meningkatkan sudut dan gaya yang diterapkan untuk membantu menciptakan torque keseluruhan yang lebih besar. Seperti yang ditunjukkan oleh persamaan di atas untuk menghitung torque, meningkatkan sudut ini mengalikan efeknya ke dalam persamaan dan meningkatkan jumlah torque akhir. Dalam breakaway torque, ini membantu menerapkan lebih banyak gaya torque tanpa harus meningkatkan beban, jarak, atau massa. Pada dasarnya, pikirkan ini sebagai bentuk meningkatkan percepatan dari rumus pertama, F=ma.
Mengolesi objek adalah cara lain untuk membantu mencapai breakaway torque yang diperlukan. Pelumas menyebabkan gaya gesekan berkurang. Menurunkan gaya gesekan pada gilirannya menurunkan jumlah gaya yang diperlukan untuk memulai rotasi objek. Beberapa bahan pelumas yang lebih umum adalah minyak dan lemak.
Cara lain untuk mempengaruhi gaya gesekan adalah dengan menggunakan kain kasar atau bantal untuk memegang objek untuk membantu memindahkannya. Permukaan tidak rata pada objek menambahkan gesekan tambahan ke objek dan dapat membantu menyamakan atau menurunkan efek gesekan yang ada dalam objek statis. Metode ini sangat berguna untuk torque yang diterapkan manusia tetapi kurang praktis untuk torque yang diterapkan mesin.
What Is a Breakaway Torque Converter?
Breakaway torque converter adalah bagian yang dirancang khusus dalam mesin mesin yang membantu menciptakan gaya breakaway torque yang diperlukan. Torque converter adalah cara tambahan untuk membantu menerapkan gaya yang diperlukan untuk memindahkan objek statis. Peralatan ini umumnya adalah coupling cairan berbentuk donut dalam mesin pembakaran yang membantu mentransfer gaya rotasional atau daya dari mesin ke beban yang ingin dipindahkan. Contoh umum terdapat dalam mobil. Torque converter mobil ada antara mesin dan transmisi khususnya dalam kendaraan transmisi otomatis.
