ANALISA PENGARUH VARIASI POLA SLIP HETEROGEN PADA PELUMASAN HIDRODINAMIK DENGAN KONDISI KAVITASI

Abstract

Dalam perancangan pelumasan hidrodinamik,  interface  antara  pelumas dan permukaan
dinding  pada umumnya masih dianggap pada kondisi tanpa slip.  Namun terbukti secara
eksperimental bahwa slip terjadi pada permukaan baik hidrofobik maupun hidrofilik. Kondisi
Navier-slip  sering diusulkan sebagai pengganti kondisi batas. Meskipun demikian, dalam
beberapa penelitian yang telah dipublikasikan, analisis  performansi pelumasan dengan slip
masih mengasumsikan bahwa kavitasi tidak terjadi.  
Tujuan penelitian ini adalah mengetahui pengaruh pemodelan kavitasi dalam analisa
performansi pelumasan dengan slip.  Performansi pelumasan yang ditinjau  adalah  daya
dukung pelumasan. Persamaan Reynolds yang dimodifikasi  dengan slip dikembangkan untuk
mencari distribusi tekanan dalam kontak.  
Metode  volume  hingga digunakan untuk mendiskretisasi  persamaan Reynolds dan
pemecahannya dilakukan dengan menggunakan  Tri-Diagonal Matrix Algorithm  (TDMA).
Model kavitasi yang digunakan adalah  Half-Sommerfeld  (HS)  dan  Swift-Stieber  (SS)  pada
aplikasi parallel slider bearing.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa  parallel slider bearing  dengan permukaan pola slip
heterogen mampu menciptakan tekanan hidrodinamik dan daya dukung pelumasan. Model
kavitasi HS dan SS memiliki pengaruh yang signifikan pada daya dukung pelumasan dibanding
dengan  analisis  tanpa kavitasi.  Dengan memperhitungkan model kavitasi didapatkan
peningkatan distibusi tekanan sekitar 14 %. Model kavitasi SS memberikan daya dukung  
pelumasan yang lebih besar sekitar 35 % dibandingkan dengan model HS. Hal ini dapat
membawa ide baru dalam penelitian ilmiah dan desain rekayasa untuk  Micro Electro
Mechanical Systems  (MEMS). Oleh karena itu disarankan untuk memasukkan model kavitasi
dalam analisis perhitungan pelumasan hidrodinamik untuk mendapatkan hasil riil dengan
meniadakan tekanan negatif dan didapatkan daya dukung pelumasan yang lebih besar.
Kata kunci: slider bearing, slip, metode volume hingga, kavitasi.