Jika Anda seorang mahasiswa teknik atau insinyur, Anda mungkin tahu tentang mesin rumit yang membuat dunia kita tetap berjalan.
Tapi pernahkah Anda berpikir tentang betapa pentingnya agar mesin ini berjalan dengan mulus sehingga memiliki roda keseimbangan? Roda keseimbangan adalah pahlawan teknik tanpa tanda jasa.
Mereka digunakan dalam segala hal mulai dari jam tangan hingga mesin, dan mereka bekerja dengan tenang dan baik untuk menstabilkan pergerakan mekanisme dan memberi mereka presisi dan akurasi yang kita andalkan setiap hari.
Jadi, jika Anda siap untuk mempelajari lebih lanjut tentang topik yang menarik tetapi sering diabaikan ini, kencangkan sabuk pengaman dan bersiaplah untuk mempelajari cara kerja roda keseimbangan dan mengapa hal itu sangat penting untuk keberhasilan begitu banyak proyek teknik.
Pengantar Balance Wheels
Definisi formal:
Sebuah roda yang mengatur atau menstabilkan pergerakan mekanisme.
Roda keseimbangan adalah cara jam tangan mekanis dan jam kecil melacak waktu.
Ini adalah roda berbobot yang berputar bolak-balik.
Pegas torsi spiral, yang disebut pegas keseimbangan atau pegas rambut, menarik roda ke belakang ke arah tengahnya.
Organ pengatur jam terdiri dari roda keseimbangan dan per rambut.
Cara Kerja Roda Keseimbangan
Roda pelarian mengirimkan dorongan ke samping ke roda keseimbangan, yang membuatnya bergerak maju mundur.
Pegas keseimbangan memberi roda keseimbangan gaya yang dibutuhkan untuk kembali ke tempatnya.
Waktu antara setiap osilasi atau getaran dijaga oleh seberapa berat roda keseimbangan dan seberapa fleksibel pegasnya.
Setiap tik atau hentakan roda keseimbangan memungkinkan rangkaian roda gigi bergerak maju dalam jumlah tertentu, yang menggerakkan tangan ke depan.
Roda keseimbangan terhubung ke roda gigi yang menggerakkan jarum jam tangan atau jam.
Mekanisme Pelarian
Roda keseimbangan bergerak bolak-balik dan terus bergerak dengan mekanisme escapement.
Pelarian bergerak dalam tiga tahap dengan setiap ayunan roda keseimbangan: membuka kunci, transfer impuls, dan mengunci.
Salah satu gigi pada roda pelarian bersandar pada permukaan pengunci, dan gigi lainnya menjadi permata impuls pada roller keseimbangan antara dua tanduk.
Kelembaman rol ini membuatnya menggerakkan tuas, yang membuat roda pelepasan berputar atau tidak, tergantung apakah diizinkan atau tidak diizinkan.
Roda Keseimbangan Modern
Sebagian besar roda penyeimbang jam tangan modern terbuat dari Glucydur, yang merupakan paduan berilium, tembaga, dan besi.
Pegas biasanya terbuat dari Nivarox atau paduan lain dengan koefisien elastisitas termal yang rendah.
Mereka memiliki frekuensi 4 Hz, yang berarti mereka bergerak empat kali atau bergetar delapan kali per detik.
Sebagian besar roda modern diseimbangkan oleh komputer di pabrik dengan membakar lubang yang tepat di pelek dengan laser.
Mengapa Balance Wheels Sangat Penting untuk Kesuksesan Teknik
Masih sulit dimengerti? Biarkan saya mengubah sudut pandang sedikit:
Lagi pula, siapa yang butuh roda keseimbangan? Maksud saya, siapa yang butuh mesin mereka stabil dan akurat, bukan? Janganlah kita berhati-hati dan lihat saja apa yang terjadi ketika kita menghilangkan bagian-bagian kecil yang mengganggu itu yang membuat semuanya berjalan lancar.
Apa yang mungkin salah?
Insinyur atau mekanik yang baik akan memberi tahu Anda bahwa jawabannya adalah "banyak". Roda keseimbangan bukanlah bagian mesin yang paling menarik atau mencolok, tetapi tanpanya, semuanya akan berantakan.
Jadi mari kita selami dunia roda keseimbangan dan mencari tahu mengapa mereka begitu penting bagi banyak proyek teknik.
Oke, itu hanya lelucon yang dibuat agar terlihat seperti iklan TV.
Sekarang mari kita kembali ke penjelasannya.
Aplikasi Balance Wheels
Aplikasi Umum Balance Wheels pada Alat Mekanik
Roda penyeimbang telah digunakan dalam perangkat mekanis selama ratusan tahun, dan masih digunakan dalam banyak hal hingga saat ini.
Beberapa cara yang paling umum menggunakan roda penyeimbang pada mesin adalah:
- Jam Tangan dan Jam: Seperti yang telah kami katakan, roda penyeimbang sering digunakan untuk menjaga waktu pada jam mekanis dan jam kecil.
Pada perangkat ini, kecepatan kerja jam tangan dikendalikan oleh roda keseimbangan.
Ini memastikan jam tangan menjaga waktu yang akurat.
- Kronometer: Kronometer adalah arloji khusus yang digunakan untuk mengukur waktu secara akurat dalam berbagai kondisi.
Mereka sering digunakan dalam navigasi dan penerbangan, dan mereka harus sangat akurat.
Roda keseimbangan adalah bagian penting dari kronometer karena membantu menjaga keseimbangan mekanisme penunjuk waktu.
- Aplikasi Industri: Roda keseimbangan digunakan dalam berbagai aplikasi industri, seperti kunci waktu lemari besi bank dan pembakar waktu untuk amunisi.
Dalam situasi ini, roda keseimbangan digunakan untuk melacak waktu dan memastikan segala sesuatunya terjadi pada waktu yang tepat.
Penyeimbangan Roda
Sebaliknya, penyeimbangan roda adalah proses menyeimbangkan bobot ban dan rakitan roda untuk memastikannya bergerak secara merata pada kecepatan tinggi.
Ini adalah bagian yang sangat penting untuk menjaga perjalanan tetap aman dan nyaman.
Sebagian besar waktu, roda dan ban yang terpasang diletakkan di atas penyeimbang roda, yang memusatkan roda dan memutarnya untuk mencari tahu ke mana beban harus diarahkan.
Penyeimbang roda modern menggunakan teknologi komputer canggih untuk mengukur gaya lateral dan aksial.
Ini memungkinkan untuk meletakkan beban pada roda dengan lebih akurat.
Penyeimbang roda yang terkomputerisasi juga dapat mengetahui berapa berat yang tidak seimbang dan di mana beban harus diletakkan agar ban menjadi serata mungkin.
Evolusi Roda Keseimbangan
Roda keseimbangan telah banyak berubah dari waktu ke waktu untuk meningkatkan kualitas berkendara pada kecepatan tinggi dan mengatasi masalah yang disebabkan oleh desain ban dan penggunaan kendaraan.
Pada 1980-an, koreksi statis pada penyeimbang roda jalur perakitan dan di garasi berubah menjadi kombinasi koreksi statis dan pasangan (keseimbangan dinamis).
Namun karena ban menjadi lebih berat dan lebih besar, bobot koreksi ganda menjauh dari flensa pelek dan menjadi lebih sempit.
Ini menyebabkan masalah.
Penyeimbang roda industri telah memungkinkan untuk mengotomatiskan proses penyeimbangan roda dalam jumlah besar agar sesuai dengan aplikasi OEM.
Dengan pemberat klip, pemberat sering kali diletakkan di dalam roda, bukan di tepi pelek, yang mengubah cara penghitungan bobot.
Mendapatkan keseimbangan yang tepat menjadi jauh lebih penting untuk mengatasi masalah ini.
Tren Saat Ini dalam Desain Roda dan Ban
Karena teknologi dan logistik telah meningkat, menjadi lebih mudah dan lebih cepat bagi perusahaan untuk membuat dan memindahkan barang.
Karena itu, desain dan bahan ban terus berubah, membuat pegangan ban, cengkeraman, tampil lebih baik saat hujan, dan menggunakan lebih sedikit bahan bakar.
Karena munculnya mobil listrik, perancang roda dan ban mencoba memecahkan masalah seperti torsi yang lebih tinggi, lebih banyak keausan, hambatan gelinding, bobot, dan pengoperasian yang senyap (EV).
Roda keseimbangan tetap diperlukan untuk memastikan ban bergerak secara merata pada kecepatan tinggi, yang penting untuk keamanan dan kenyamanan saat berkendara.
Desain dan Performa Balance Wheels
Cara roda keseimbangan dibuat sangat penting untuk seberapa baik kerjanya.
Saat membuat roda penyeimbang, pembuat jam harus memilih di antara sejumlah trade-off yang berbeda antara frekuensi dan inersia.
Frekuensi dan Inersia
Seberapa baik roda keseimbangan bekerja sangat bergantung pada seberapa cepat roda berputar dan berapa beratnya.
Keakuratan roda keseimbangan semakin baik seiring dengan meningkatnya frekuensi.
Pergerakan pergelangan tangan memiliki efek yang lebih kecil pada roda keseimbangan saat frekuensinya lebih tinggi.
Tapi roda keseimbangan yang lebih besar dengan lebih banyak inersia membuat motor lebih stabil.
Saat merancang roda keseimbangan untuk kinerja terbaik, trade-off ini harus dipikirkan dengan cermat.
Jika roda keseimbangan terlalu besar, roda tersebut dapat menghalangi bagian lain, seperti tong dan pegas, serta membuang energi.
Faktor yang Perlu Dipertimbangkan Saat Memilih Roda Keseimbangan
Saat memilih roda keseimbangan untuk perangkat mekanis tertentu, seperti jam tangan atau jam, Anda perlu memikirkan hal-hal berikut:
- Frekuensi: Frekuensi roda keseimbangan harus dipilih berdasarkan keakuratan perangkat mekanis yang diperlukan.
- Inersia: Inersia roda keseimbangan harus dipilih berdasarkan stabilitas dan efisiensi energi yang diperlukan dari perangkat mekanis.
- Bahan: Bahan yang digunakan untuk membuat roda keseimbangan harus dipilih dengan hati-hati untuk memberikan kekuatan, daya tahan, dan berat yang diperlukan.
- Ukuran: Ukuran roda keseimbangan harus dipilih untuk memberikan performa optimal sekaligus memastikan tidak mengganggu komponen lain.
Faktor Penyeimbang Ban/Roda
Untuk keseimbangan yang tepat saat menyatukan ban dan roda, Anda harus memikirkan hal berikut:
- Kapasitas beban: Ini mengacu pada berat yang dapat dipegang kastor atau roda dengan aman saat menggelinding.
Saat memilih roda yang tepat, Anda mungkin harus memilih antara harga, kapasitas muat, dan perlindungan lantai.
- Lingkungan: Ini termasuk pemuatan benturan, jenis lantai, dan perlindungan lantai.
- Bahan: Bahan yang digiling dan kekerasannya saat memilih roda gerinda untuk aplikasi tertentu.
Ukuran dan tingkat grit pada roda gerinda juga penting.
- Grinding Basah atau Kering: Ini adalah faktor yang menentukan apakah cairan pendingin akan digunakan selama penggilingan.
Jika cairan pendingin digunakan, vitrified bonded wheels akan bekerja lebih lembut karena pelumasan cairan pendingin membantu mengurangi gesekan dan energi di zona gerinda.
- Mode penyeimbang: Penyeimbang ban/roda modern mencakup fitur-fitur seperti motor penggerak langsung, mode penyeimbang ganda, panduan laser, start otomatis dengan siklus detik, tempat penyimpanan berat, dan penyeimbang statis otomatis." Penyeimbang ban/roda modern memiliki motor penggerak langsung , beberapa mode penyeimbangan, panduan laser, mulai otomatis dengan siklus detik, tempat penyimpanan beban, dan penyeimbangan statis otomatis.
- Pengaturan waktu: Memeriksa keseimbangan ban/roda penting saat ban baru dipasang pada pelek, saat ban telah dirotasi, dan saat ada tanda-tanda getaran atau goyangan saat berkendara.
- Metode dan bobot penyeimbangan rakitan: Metode dan bobot penyeimbangan rakitan yang tepat harus dipilih berdasarkan aplikasinya.
Melepas dan Memasang Roda Keseimbangan dan Garpu Palet
Tip: Nyalakan tombol keterangan jika Anda membutuhkannya. Pilih "terjemahan otomatis" di tombol pengaturan, jika Anda tidak terbiasa dengan bahasa lisan. Anda mungkin perlu mengeklik bahasa video terlebih dahulu sebelum bahasa favorit Anda tersedia untuk diterjemahkan.
Kesimpulan
Saat kami menyelesaikan pandangan kami pada roda keseimbangan, jelaslah bahwa bagian kecil namun bertenaga ini adalah bagian penting untuk memastikan berbagai perangkat mekanis bekerja dengan lancar.
Namun di luar kegunaan praktisnya, cara kerja roda keseimbangan memiliki semacam puisi, dengan keseimbangan halus antara bentuk dan fungsi serta keseimbangan sempurna antara ketegangan dan pelepasan.
Mungkin baik insinyur maupun orang yang bukan insinyur dapat belajar dari hal ini bahwa bahkan di tengah kekacauan dan kerumitan, bisa ada saat-saat harmoni dan keindahan.
Jadi, lain kali Anda mengerjakan proyek rekayasa yang sulit, luangkan waktu sejenak untuk memikirkan betapa indahnya roda keseimbangan dan ingat bahwa terkadang solusi yang paling kuat juga merupakan yang paling sederhana.
Tautan dan referensi
Merriam-Webster:
https://www.merriam-webster.com/dictionary/balance%20wheel
Bagikan pada…
