Prinsip Gesekan dan Desain Bantalan

Pernahkah Anda dengan mudah meluncur di arena seluncur es? Atau meluncur melintasi lantai kayu dengan kaus kaki Anda? Jika belum, Anda pasti perlu. Jika ya, Anda pernah mengalami keadaan tanpa bobot yang menggembirakan yang berasal dari gesekan rendah. Meskipun merupakan gaya penting dalam dunia material kita, gesekan dapat menyebabkan masalah, terutama pada permesinan.

Kompresor udara mengatasinya dengan menggunakan bantalan untuk mengurangi gesekan selama proses kompresi, tetapi tidak semua bantalan dibuat sama. Hari ini kita akan melihat kelebihan dan kekurangan dari tiga jenis bantalan yang biasa digunakan pada kompresor. Sebelum kita mulai, mari luangkan waktu sejenak untuk melihat fisika gesekan.

Apa itu gesekan?

Menurut kamus Merriam-Webster, gesekan adalah "gaya yang menahan gerakan relatif antara dua benda yang bersentuhan". Ada dua jenis gesekan:gesekan statis dan gesekan kinetik. Gesekan statis adalah gaya yang diperlukan untuk memulai gerakan antara dua benda diam. Gesekan kinetik adalah gaya penahan antara dua benda bergerak.

Gesekan statis lebih besar dari gesekan kinetik. Pikirkan tentang mencoba mendorong kotak yang berat ke lantai. Anda harus menggunakan lebih banyak tenaga untuk memulai gerakan daripada yang Anda lakukan untuk membuat kotak tetap bergerak.

Saat menentukan gesekan antara dua benda, faktor pasangan harus dipertimbangkan. Koefisien gesekan menentukan seberapa baik benda-benda saling mencengkeram (setiap benda memiliki koefisiennya sendiri), dan gaya normal menekan benda-benda itu bersama-sama. Torsi dan traksi ikut berperan saat salah satu benda bergerak adalah ban yang berputar.

Jumlah gesekan yang tinggi dapat menghasilkan panas dan benda aus. Cobalah menggosok kedua tangan Anda dan Anda akan segera merasa lebih hangat. Prinsip yang sama berlaku untuk bagian dalam kompresor. Karena mereka terus-menerus bergesekan satu sama lain dan menghasilkan panas, mereka lebih cepat aus dibandingkan dengan gesekan yang lebih sedikit. Untungnya, elemen seperti bantalan menawarkan lebih sedikit gesekan pada kompresor udara, memungkinkannya bekerja lebih cepat tanpa aus.

Jenis bantalan

Ada tiga jenis bantalan utama yang digunakan dalam kompresor, masing-masing dengan kelebihan dan kekurangannya sendiri.

Bantalan rol

Bantalan rol biasanya merupakan jenis bantalan yang paling murah. Mereka memiliki beban radial, yang berarti beban bertindak pada sudut yang tepat terhadap sumbu rotasi bantalan. Bantalan rol cenderung memiliki masa pakai yang lama, dan merupakan salah satu desain bantalan paling awal yang diketahui.

Bantalan rol runcing

Bantalan rol tirus adalah jenis bantalan rol dengan bentuk kerucut. Ini seringkali lebih mahal daripada bantalan rol, tetapi dapat menangani beban radial dan aksial. Beban aksial memberikan gaya sejajar dengan sumbu rotasi. Karena bantalan rol tirus dapat menahan kedua gaya beban dengan cukup baik, bantalan tersebut cenderung lebih cepat aus daripada bantalan rol.

Bantalan bola

Bantalan bola adalah jenis bantalan yang paling mahal. Mereka dapat menangani beban radial dan aksial, dan sangat andal. Ada banyak jenis bantalan bola, termasuk kontak sudut, aksial, dan alur dalam.

Lain kali Anda bermain skating atau hanya meluncur di sekitar rumah dengan kaus kaki Anda, pertimbangkan fisika di balik kesenangan itu. Meskipun gesekan rendah bisa menyenangkan, ini juga memungkinkan alat berat Anda bekerja lebih efisien sepanjang masa pakainya.

Bantalan apa yang digunakan kompresor Anda? Beri tahu kami preferensi Anda di komentar di bawah.