Apakah perawatan permukaan mempengaruhi karakteristik pengencanganbaut? Ya. Untuk mengurangi kesalahan dispersi koefisien torsi baut dan meningkatkan ketahanan terhadap korosi, pengencang biasanya diberi perlakuan permukaan. Namun, perlakuan permukaan yang berbeda mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap koefisien gesekan pengencang berulir, yang pada akhirnya mempengaruhi karakteristik pengencangan baut. Menggabungkan pengetahuan yang relevan tentang pengencang, berikut ini analisis dampak perlakuan permukaan terhadap karakteristik pengencangan baut.
I. Analisis Teoritis Dampak Koefisien Gesekan terhadap Koefisien Torsi Baut
1. Mengencangkan Torsi Sambungan Baut
1.1 Gesekan pada Pasangan Heliks Baut Segitiga
Gesekan pada pasangan bergerak dibedakan menjadi gesekan bidang, gesekan bidang miring, dan gesekan alur sesuai dengan bentuk permukaan kontaknya. Untuk menyederhanakan perhitungan gaya gesekan pada pasangan yang bergerak, terlepas dari bentuk geometris dari dua elemen pasangan kinematik dari pasangan yang bergerak, kontak dua komponen dengan bentuk geometris yang berbeda dapat dianggap sebagai pasangan bergerak yang bersentuhan sepanjang satu bidang (seperti terlihat pada Gambar 1), dan rumus perhitungan gaya gesekannya dapat dinyatakan secara seragam sebagai Rumus (1):
Gesekan alur: Pasangan pemutar ulir segitiga dapat memperkirakan pergerakan mur pada sekrup seperti pergerakan penggeser berbentuk baji-pada permukaan alur miring, yaitu kombinasi gesekan alur dan gesekan bidang miring. Pada saat ini, sudut alur sama dengan 90 derajat - (seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2).
1.2 Torsi Pengencangan Baut
Torsi total yang diperlukan selama proses pengencangan baut terdiri dari dua bagian yaitu torsi pengencang untuk mengatasi gesekan pasangan ulir, dan torsi gesekan antara kepala baut atau mur dengan permukaan penyangga.
2. Koefisien Torsi Sambungan Baut
Torsi baut total dibagi menjadi tiga bagian, yaitu konsumsi gesekan pada permukaan penyangga baut, konsumsi gesekan ulir, dan konsumsi beban awal (seperti terlihat pada Gambar 3).
Dapat dilihat dari Tabel 1 bahwa selama proses pengencangan, energi yang dikonsumsi oleh gesekan pada permukaan penyangga baut mencapai sekitar 50%, konsumsi gesekan ulir sekitar 40%, dan konsumsi pekerjaan pramuat sekitar 10%. Di bawah torsi pengencangan yang sama, ketika koefisien gesekan berubah sebesar 0,05, rentang variasi beban awal mencapai 43,1%. Artinya, jika terdapat sedikit perbedaan dalam perlakuan permukaan baut, dengan asumsi koefisien gesekan meningkat sebesar 0,05, maka beban awal aksial hanya 57% dari aslinya, yang akan menimbulkan potensi bahaya keselamatan yang besar terhadap keandalan sambungan baut. Oleh karena itu, perhatian penuh harus diberikan pada penelitian tentang koefisien gesekan pasangan benang.
II. Analisis Dampak Perlakuan Permukaan terhadap Koefisien Torsi
Melalui sistem analisis pengencangan baut multi-fungsi, gaya penjepit, torsi total, dan torsi pada pasangan ulir selama proses pengencangan baut dapat diukur, yang secara akurat dan real-time dapat mencerminkan hubungan antara gaya penjepit dan torsi, sekaligus mengukur koefisien gesekan dari baut tersebut.benang bautdan permukaan penyangga kepala baut. Analisis data menunjukkan bahwa ketebalan lapisan galvanis mempunyai pengaruh yang kecil terhadap koefisien gesekan kepala baut, namun mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap koefisien gesekan ulir, yang pada akhirnya juga mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap koefisien torsi.
AKU AKU AKU. Dampak Perawatan Permukaan terhadap Kekuatan Baut yang Diizinkan
Pengencang berulir terkena gabungan tegangan torsi-ketegangan selama pengencangan. Menurut teori kekuatan ketiga, tegangan ekivalen yang diijinkan dari pengencang berulir dapat diperoleh dengan menggunakan Rumus (9):
Ketika pengencang berulir dikencangkan, torsi total dibagi menjadi tiga bagian: konsumsi gesekan pada permukaan penyangga baut, konsumsi gesekan ulir, dan konsumsi beban awal. Diantaranya, konsumsi gesekan pada permukaan penyangga baut dan konsumsi gesekan ulir akan membuat bagian batang dari pengikat berulir menanggung tegangan geser puntir, dan konsumsi beban awal akan membuat bagian batang dari pengikat berulir menghasilkan tegangan tarik yang sebenarnya. Tegangan tarik ekivalen yang dapat ditanggung oleh baut adalah tetap dan tidak boleh melebihi tegangan luluh baut. Oleh karena itu, mengurangi tegangan geser puntir yang ditanggung oleh bagian batangpengikat berulirdapat meningkatkan tegangan tarik yang dihasilkan oleh preload aktual, yaitu dengan mengurangi konsumsi gesekan pada permukaan penyangga baut dan konsumsi gesekan ulir, maka torsi diubah menjadi preload sebanyak-banyaknya.
Analisis koefisien gesekan menunjukkan bahwa baut dengan koefisien gesekan kecil dapat memperoleh beban awal aksial yang lebih besar dengan menerapkan torsi kecil, yang sangat penting untuk menghemat konsumsi energi dan meningkatkan efisiensi servis baut.
IV. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Karakteristik Pengencangan Baut
(1) Analisis menunjukkan bahwa koefisien gesekan mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap distribusi energi pada konsumsi gesekan permukaan penyangga baut, konsumsi gesekan ulir, dan konsumsi kerja beban awal selama proses pengencangan. Perubahan kecil pada koefisien gesekan akan menyebabkan fluktuasi preload yang besar.
(2) Melalui analisis eksperimental tentang hubungan antara perlakuan permukaan yang berbeda dan koefisien gesekan pengencang berulir, serta torsi-preload, diperoleh aturan pengaruh ketebalan lapisan galvanis dan perlakuan kromat yang berbeda terhadap koefisien gesekan dan koefisien torsi: semakin besar ketebalan lapisan, semakin tinggi koefisien gesekan; koefisien gesekan baut yang diberi kromat C2C jauh lebih besar dibandingkan dengan baut yang diberi kromat C2D.
(3) Dibandingkan dengan baut yang diolah dengan kromat C2C, penggunaan baut yang diolah dengan kromat C2D dapat mengurangi konsumsi torsi gesekan pada permukaan dan ulir penyangga baut, dan memperoleh beban awal aksial yang lebih besar, yang sangat penting untuk menghemat konsumsi energi dan meningkatkan efisiensi servis baut.
