PENGARUH TEGANGAN GESER KRITIS TERHADAP PERFORMANSI PELUMASAN PADA MICRO-SLIDER BEARING DENGAN PERMUKAAN SLIP

Abstract

Mekanika fluida merupakan salah satu ilmu pengetahuan dasar yang tertua dan paling dasar dalam aplikasi keteknikan. Mekanika fluida klasik dan mekanika pelumasan didasarkan pada asumsi yang sama, yaitu tidak terjadi slip pada antarmuka solid dan fluid, atau dikenal dengan kondisi batas no-slip. Meskipun kondisi batas no-slip telah digunakan dalam beberapa literatur keteknikan, terjadinya slip di bawah kondisi tertentu merupakan masalah yang menantang baik dalam mekanika fluida dan mekanika pelumasan. Perilaku micro-slider bearing tergantung pada kondisi batas antarmuka antara pelumas dan permukaan solid. Sistem micro-bearing yang layak cukup penting untuk mesin-mesin rotary berskala mikropada MEMS (Micro-electro-mechanical-system) seperti halnya motor dan turbin berskala mikro. Dalam tulisan ini, model tegangan geser kritis digunakan untuk memodelkan slip dalam analisis satu-dimensi pelumasan hidrodinamik pada micro-slider bearing. Model ini mengasumsikan bahwa no-slip terjadi padaantarmuka solid/liquid jika tegangan geser permukaan lebih kecil dari tegangan geser kritis, dan sebaliknya slip akan terjadi jika tegangan geser mencapai tegangan geser kritis. Analisis numerik microslider bearing dengan kondisi slip menunjukkan bahwa tegangan geser kritis antarmuka memiliki pengaruhyang kuat terhadap performansi hidrodinamika kontak yang terlubrikasi. Hasil numerik juga menunjukkan bahwa tegangan geser kritis meningkatkan kapasitas pembawa beban pada harga tegangan geser kritis awal yang besar dan akan mengurangi performansi pelumasan pada tegangan geser kritis yang lebih rendah.Kata kunci: MEMS, Pelumasan, Slip, Tegangan geser kritis