Apa itu Torsi Breakaway?

Dalam fisika dan mekanika, torsi adalah gaya rotasi, atau gaya yang diperlukan untuk menyebabkan suatu benda berputar di sekitar sumbu. Dalam kebanyakan kasus, lebih banyak torsi diperlukan untuk memulai gerakan rotasi daripada yang dibutuhkan untuk mempertahankannya setelah dimulai. Gaya awal ini disebut torsi breakaway.

Jumlah torsi breakaway yang dibutuhkan untuk memindahkan sesuatu ditentukan sebagian oleh gesekan statis. Gesekan statis adalah gaya yang ada di antara dua benda fisik untuk mencegahnya bergerak. Misalnya, mur sayap mungkin memiliki torsi breakaway yang tinggi karena ada banyak gesekan statis antara mur dan baut. Namun, jika baut dilumasi, torsi akan lebih rendah karena gesekan statis telah berkurang.

Torsi pemutusan hampir selalu dibahas dalam salah satu dari dua konteks, baik daya mesin atau gaya yang dibutuhkan untuk memutar pengikat berulir seperti mur. Jika seorang mekanik ingin melepaskan mur dari baut, dia harus menerapkan torsi ke mur menggunakan kunci pas. Seperti yang diketahui siapa pun yang pernah melakukan ini, memutar kunci inggris membutuhkan banyak tenaga pada awalnya, tetapi biasanya menjadi lebih mudah setelah beberapa putaran.

Mekanik dan insinyur sering mengukur torsi pemutus dari pengencang berulir sebagian untuk memastikan integritas produk sebagai bagian dari proses yang disebut audit torsi. Jika gaya pemutusan mur terlalu rendah, getaran peralatan dapat menyebabkan mur kendor; jika terlalu tinggi, ulirnya bisa terlepas dan bautnya tidak mungkin dilepas. Bagian dari pengujian pengikat termasuk mengukur torsi pada saat pengikat mulai bergerak, setelah torsi diatasi. Audit dapat dilakukan dengan menggunakan sensor untuk mengukur torsi atau oleh operator terlatih yang menerapkan torsi dengan tangan.

Area lain di mana torsi breakaway penting adalah di mesin silinder. Seperti pengencang berulir, torsi breakaway mesin lebih besar dari torsi berjalan. Dalam sebuah mesin, torsi digunakan untuk memutar poros engkol. Poros engkol pada gilirannya menyebabkan piston bergerak ke atas dan ke bawah.

Mesin yang dirancang hanya dengan daya yang cukup untuk menjaga agar mesin tetap berjalan akan gagal. Mesin juga harus memiliki tenaga yang cukup untuk memulai gerakan. Namun itu adalah keseimbangan yang halus. Jika mesin dibiarkan terus berjalan dengan torsi yang cukup untuk menyebabkan pemutusan, mesin bisa menjadi terlalu panas. Setelah breakaway tercapai, torsi mesin harus dikurangi ke kecepatan operasi normal.

Cara Menghitung Torsi Breakaway

Menghitung torsi breakaway dengan benar tergantung pada setiap situasi yang berbeda. Pertama, ada berbagai faktor yang perlu dipertimbangkan untuk tindakan yang dihasilkan manusia versus yang dilakukan mesin. Ada juga banyak kesamaan. Secara umum, mencari tahu torsi breakaway bergantung pada mencari tahu semua gaya berbeda yang bekerja pada suatu objek untuk mengubahnya dari diam menjadi bergerak. Gaya-gaya ini mencakup gaya yang diberikan oleh orang atau mesin dan gaya gesekan yang bekerja melawannya.

Rumus Umum

Versi paling sederhana dari persamaan yang menentukan gaya dan gesekan adalah F=ma di mana F adalah gaya, m adalah massa, dan a adalah percepatan. Ketika beberapa gaya yang berbeda terlibat, seperti dalam situasi torsi yang memisahkan diri, rumus ini menjadi lebih rumit. Seseorang perlu mengetahui setiap gaya berbeda yang ada pada suatu benda pada satu waktu dan kemudian menerapkan gaya yang lebih besar daripada jumlah semua gaya secara bersama-sama untuk menghancurkan benda dan menyebabkannya berputar.

Torsi adalah jenis gaya rotasi khusus yang memerlukan modifikasi khusus pada persamaan ini. Untuk menghitung gaya torsi, gunakan persamaan T=rFsinθ, di mana T adalah torsi, r adalah jari-jari (biasanya panjang tuas yang digunakan), F adalah gaya, dan adalah sudut antara gaya yang diterapkan dan radius atau panjang tuas. Umumnya, torsi diukur dalam N-m atau newton-meter.

Cara Menurunkan Torsi Awal yang Diperlukan Diperlukan

Setelah seseorang mengetahui jumlah gaya minimum yang diperlukan untuk menyebabkan gerakan rotasi pada benda statis, orang tersebut telah menemukan torsi yang memisahkan diri. Beberapa faktor tambahan kemudian dapat membantu untuk mencapai torsi yang memisahkan diri. Memperpanjang objek pengungkit dapat membantu mencapai gaya ke bawah yang lebih besar untuk mendorong objek mulai bergerak. Bagi seseorang, pengungkit ini bisa berupa kunci pas, sedangkan untuk mesin, biasanya poros engkol dan piston di dalam mesin.

Seseorang juga dapat meningkatkan ketinggian di mana tuas mulai, sehingga meningkatkan sudut dan gaya yang diterapkan untuk membantu menciptakan torsi keseluruhan yang lebih besar. Seperti yang ditunjukkan oleh persamaan di atas untuk menghitung torsi, peningkatan sudut ini mengalikan efeknya ke dalam persamaan dan meningkatkan jumlah torsi akhir. Dalam torsi breakaway, ini membantu menerapkan lebih banyak gaya torsi tanpa harus menambah berat, jarak, atau massa. Pada dasarnya, anggap ini sebagai bentuk peningkatan akselerasi dari rumus pertama, F=ma.

Melumasi objek adalah cara lain untuk membantu mencapai torsi breakaway yang diperlukan. Pelumasan menyebabkan gaya gesek berkurang. Menurunkan gaya gesekan pada gilirannya menurunkan jumlah gaya yang dibutuhkan untuk memulai rotasi suatu benda. Beberapa zat pelumas yang lebih umum adalah oli dan gemuk.

Cara lain untuk mempengaruhi gaya gesekan adalah dengan menggunakan kain atau bantalan kasar untuk mencengkeram benda untuk membantu memindahkannya. Permukaan yang tidak rata pada objek memberikan gesekan tambahan pada objek dan dapat membantu meratakan atau menurunkan efek gaya gesekan yang ada pada objek yang diam. Metode ini sangat berguna untuk torsi yang diterapkan manusia tetapi kurang praktis untuk torsi yang diterapkan mesin.

Apa itu Konverter Torsi Breakaway?

Konverter torsi breakaway adalah bagian yang dirancang khusus dalam mesin mesin yang membantu menciptakan gaya torsi breakaway yang diperlukan. Konverter torsi adalah cara tambahan untuk membantu menerapkan gaya yang diperlukan untuk memindahkan objek yang tidak bergerak. Perangkat ini umumnya berupa kopling cairan berbentuk donat di mesin yang mudah terbakar yang membantu mentransfer gaya rotasi atau daya dari mesin ke beban yang coba dipindahkan. Salah satu contoh umum ditemukan di mobil. Konverter torsi mobil ada di antara mesin dan transmisi khususnya di kendaraan transmisi otomatis.