Keausan merupakan fenomena tribologi yang terjadi pada setiap peralatan akibat kontak mekanik antara dua komponen. Dalam kurun waktu yang lama keausan ini akan menimbulkan kerusakan pada peralatan. Untuk meningkatkan keandalan dan efisiensi peralatan, maka fenomena keausan ini perlu dikaji lebih lanjut. Didalam ilmu tribology para peneliti membagi proses terjadinya keausan akibat kontak mekanik tersebut menjadi tiga fase, yaitu fase running-in, fase steady state (fase tunak) dan fase wear-uot. Untuk mengetahui secara cepat kondisi dari ketiga fase tersebut diperlukan alat uji running-in. Paper ini difokuskan pada rancang bangun alat uji running-in. Alat ini dipakai untuk menguji komponen yang terdiri dari dua buah piringan (two-disc) yang terbuat dari material yang dapat divariasikan jenisnya. Perancangan mekanismenya memungkinkan sisi kedua piringan pada arah radial saling kontak ketika kedua piringan tersebut berputar (rolling contact) dan dapat divariasikan beban maupun putaran. Untuk itu metode perancangan Pugh dapat memberikan solusi, karena dengan metode ini semua konsep produk akan dinilai dan konsep produk terbaik yang akan dikembangkan menjadi produk. Pengujian dilakukan secara eksperimen untuk mengetahui fenomena keausan yang terjadi mulai dari kondisi running-in sampai kondisi steady state. Hasil rancangan menunjukan bahwa alat uji dapat digunakan untuk menentukan variabel-variabel dalam proses running-in. Dengan variasi jumlah putaran (maksimal 2800 rpm), beban tekan (masimal 5 kg) dan beban torsi yang dapat dikontrol (5 kg) serta arah putaran specimen yang dapat diatur, maka gaya gesek pada permukaan specimen dapat diketahui, sedangkan variabel yang diukur adalah perubahan kekasaran permukaan.

Keausan yang terjadi pada komponen di sistem permesinan dapat mengakibatkan penurunan kemampuan kerja komponen tersebut (kegagalan kerja komponen). Banyak penyebab yang menimbulkan terjadinya keausan diantaranya adalah kualitas material, kondisi pelumasan, perlakuan pengoperasian komponen terutama pada saat pertama kali komponen permesinan berkontak (running-in) dan lain sebagainnya. Berbagai cara untuk mendeteksi fenomena keausan yang terjadi pada komponen terutama yang berkontak dan bergerak, salah satunya adalah melalui eksperimen. Salah satu parameter untuk mendeteksi adanya gejala keausan adalah perubahan nilai koefisien gesek yang terjadi ketika komponen berkontak dan bergerak. Penelitian ini membahas pengaruh penerapan nilai sr yang berbeda terhadap perubahan nilai koefisien gesek pada fase running-in pada material aluminium dan baja S45C. Peralatan yang digunakan dalam eksperimen ini menggunakan alat uji two disc tribometer. kondisi standar eksperimen nilai slip-roll ratio (sr) 0%, 40%,80% dan 100%, beban tekan 4 kg serta kondisi pelumasan menggunakan minyak pelumas dengan SAE 15W-40. Dimensi benda uji masing-masing disc berdiameter 50 mm, benda uji dengan material aluminium permukaan singgungnya dibuat rata dan pada spesimen dengan material baja S45C dibuat radius dengan jari-jari 5 mm, sedangkan waktu eksperimen adalah selama 60 detik dan setiap 10 detik dilakukan pengukuran kekasaran permukaan pada spesimen yang rata. Hasil eksperimen memperlihatkan perubahan nilai koefisien gesek mempunyai tren menurun seiring waktu running-in yang terus berjalan, perubahan ini diakibatkan beberapa puncak asperiti mulai terpangkas dan jumlah asperiti yang terdeformasi mulai berkurang, kemudian nilai koefisien gesek mulai bergerak turun dan mencapai kondisi rata inilah kondisi steady state karena pada kondisi ini energi yang dikeluarkan untuk melawan gaya gesek yang terjadi relatif lebih sedikit dibanding diawal gerakan dan berkontak. Nilai kekasaran permukaan spesimen juga mengalami perubahan dan hampir semua penurunan nilai kekasaran terjadi pada setiap penerapan nilai sr yang berbeda dan perubahannya menurun sampai kondisi steady state tercapai.

ABSTRAKKata kunci: running-in, roda gigi, kekasaran permukaan. PENDAHULUANRoda gigi dan transmisi roda gigi digunakan untuk mengubah karakteristik gerakan, baik perubahan gerakan putaran ke linier, linier ke putaran, atau hanya perubahan pada torsi dan kecepatan dari poros (putaran ke putaran). Transmisi roda gigi termasuk penemuan tua yang telah berkembang selama berabad-abad dalam hal profil dan kompleksitas transmisi.Saat ini kecenderungan industri roda gigi adalah fokus pada peningkatan efisiensi roda gigi transmisi. Efisiensi roda gigi transmisi menurun dikarenakan kontak load dan unload, seals, pelumas, dan bantalan. Salah satu cara untuk meminimalkan kerugian tersebut adalah dengan menurunkan viskositas pelumas. Cara ini akan menurunkan kecepatan kerugian. Tetapi kerugian karena beban akan meningkat. Untuk menghindari ini, rasio antara ketebalan lapisan pelumas dan kekasaran permukaan harus dijaga, dimana dapat dipenuhi dengan membuat permukaan roda gigi lebih halus.Area kontak antara roda gigi memiliki bentuk segiempat (rectangular) dan bisa di kelompokkan dalam masalah kontak garis (line contact problem) seperti ditunjukkan pada gambar 1. Kontak yang terjadi pada roda gigi berupa kontak non-formal dan termasuk dalam deformasi elastis. Kontak non-formal dan deformasi elastis dikategorikan dalam kontak garis Elasto Hydrodynamic Lubrication (EHL) [1].Fase running-in merupakan fase pertama saat dua permukaan baru (fresh) hasil proses pemesinan diberi beban kontak dan saling bergerak relatif satu dengan yang lain [2]. Pada kenyataannya, permukaan roda gigi tidaklah halus. Kontak sebenarnya yang terjadi adalah antar asperiti pada permukaan roda gigi. Tekanan kontak dan beban kontak mempunyai peranan penting pada koefisien gesek dan daya yang hilang.Pengertian tentang running-in dijelaskan oleh beberapa ahli antara lain standar GOST (USSR) mendefinisikan running-in sebagai "Perubahan geometri permukaan yang mengalami gesekan dan perubahan dalam fisik-mekanik lapisan-lapisan permukaan material selama periode sliding awal, yang pada umumnya terjadi dengan sendirinya, dengan mengasumsikan kondisi eksternal konstan, dalam berkurangnya kerja gesek, temperatur, dan laju keausan [3]. Summersmith mendefinisikan running-in sebagai: "Hilangnya puncak-puncak tinggi (asperity) pada permukaan yang mengalami kontak akibat keausan atau deformasi plastik saat kondisi kerja yang terkontrol dengan memberikan penyesuaian yang cepat". Gambar 2 menunjukkan perubahan topografi permukaan saat sebelum mengalami kontak (fresh surafce) dan setelah mengalami running-in. Running-in terjadi dalam periode pertama waktu-pakai kontak rolling atau sliding pada system yang terlubrikasi [4]. Penelitian yang sedang berkembang hingga saat ini belum banyak membahas mengenai running-in pada kondisi rolling-sliding contact. Pada kenyataannya, komponen