Cone Clutches and Brakes

Rem ini memiliki keunggulan torsi yang lebih besar untuk gaya aksial yang lebih kecil dari salah satu jenis rem cakram. Besaran peningkatan terbatas, namun, dengan pengamatan bahwa gaya keterikatan sudut kerucut kecil dapat diperlukan, tergantung pada koefisien gesekan, karena kerucut dalam dan luar cenderung saling tarik-menarik. Hal ini dikarenakan keterlibatan kerucut dalam terkompresi secara radial dan kerucut luar membesar secara radial saat rem aktif. Untuk sudut gaya gesekan yang diinduksi mendominasi gaya normal, yang cenderung mengeluarkan kerucut dalam, sehingga kekuatan eksternal diperlukan untuk pemisahan karakteristik, namun, dapat berguna dalam aplikasi rem tetap terlibat dalam kehadiran gaya pelepasan.

Hubungan Dasar

Sebuah kerucut ditunjukkan secara skematis pada Gambar 1 dengan tiga elemen dasar yang ditunjukkan luas dA, gaya kontak normal dP, dan gaya penggerak dF. Dari sini dapat disimpulkan bahwa torsi dasar dT adalah

dT= fr dP = (2πr dr)/sin α = (2πfpr² dr)/sin α

Demikian pula, gaya penggerak dasar dF adalah

dF = dP sin α =2πpr dr

Gaya penggerak F dan kapasitas torsi T ditemukan dengan mengintegralkan persamaan di atas dari jari-jari dalam d/2 ke jari-jari luar D/2:

Sebelum integral ini dapat dilakukan, asumsi harus dibuat berdasarkan cara di mana tekanan kontak p dan koefisien gesekan f bervariasi di seluruh permukaan kerucut aktif. Berikut ini, variasi f dengan tekanan dan kecepatan gesek telah diabaikan. Hanya variasi tekanan kontak p yang digunakan.

Contact-pressure Distribution (Penyaluran kontak tekanan)

Ketika permukaan gesekan baru, tekanannya cukup seragam di seluruh permukaan kopling/clutch. Tetapi setelah periode keausan awal, tekanan menyesuaikan diri dengan laju keausan yang seragam. Asumsi bahwa laju keausan proporsional dengan kerja gesekan per satuan luas, yaitu, untuk fpV. Jika variasi dalam f diabaikan, maka laju keausan sebanding dengan pV, hasil kali kontak tekanan dan kecepatan gesekan. Kita dapat merumuskan menjadi

pV = 2πrωp = konstan

Jadi di seberang permukaan produk pr konstan, menyiratkan bahwa p_max terjadi di bagian dalam radius d/2. Secara umum,

p = p_maxd/2r

Kapasitas torsi. Dengan mengganti p dari persamaan di atas dan melakukan integral, kapasitas torsi T menjadi

T = [(πfp_maxd)/(8sin α)] (D²-d²)

Gaya penggerak. F = (πfp_maxd/2) (D-d)

Dua persamaan terakhir dapat digabungkan untuk menghasilkan hasil yang berguna

T = (Ff/4sin α) (D+d)

Persamaan terakhir menunjukkan bahwa untuk asumsi keausan seragam, jari-jari gesekan rata-rata sederhananya adalah radius rata-rata.

Persamaan Momen untuk Tuas Rem. gaya penggerak aksial untuk rem kerucut dapat ditemukan dengan menjumlahkan momen pada tuas tentang titik pivot O dan penyelesaian untuk F. Dengan demikian

F = Ql/a

>>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL TENTANG ELEMEN MESIN LAINNYA!

Kontributor : Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Shigley, Joseph E, dkk. 2004. Standard Handbook of Machine Design Third Edition. Amerika Serikat: The McGraw-Hill Companies, Inc.