Bantalan Luncur (rudy).pdf

BANTALAN (BEARING)

Bantalan adalah elemen atau komponen mesin yang berfungsi menumpu poros yang mempunyai beban tertentu, sehingga gerak berputar atau gerakan bolak balik dapat berlangsung dengan halus, aman dan komponen tersebut dapat tahan lama. Bearing memiliki tiga fungsi utama : 1. mengurangi gesekan Pada poros yang berputar terjadi gesekan antara poros dan bantalan/bearing. Gesekan yang terjadi dapat dikurangi dengan cara memperkecil bidang kontak dengan menggunakan elemen gulir (bola atau rol) sehingga menghasilkan rolling friction (gesekan putar). 2. menahan beban. Beban yang diterima oleh bearing dapat berupa : a. Beban yang diterima oleh poros dan diteruskan ke bearing b. Gaya berat poros sendiri. c. Gaya tambahan yang tercipta karena gerak poros 3. Mengatur posisi elemen yang bergerak. menahan agar bagian yang bergerak tetap pada posisinya.

Pembebanan pada Bantalan (bearing)

menurut arahnya, beban yang bekerja pada bearing dibedakan atas : a) Beban radial Adalah beban yang arahnya tegak lurus dengan poros.

b) Beban Axial/ beban dorong Adalah beban yang arahnya sejajar dengan sumbu poros.

c) Beban kombinasi Adalah beban radial dan aksial terjadi secara bersamaan .

Klasifikasi Bearing Berdasarkan arah beban yang bekerja pada bantalan, bearing dapat diklasifikasikan menjadi : 1. Bantalan radial / radial bearing : beban tegak lurus sumbu poros 2. Bantalan aksial / thrust bearing : beban sejajar sumbu poros 3. Bantalan khusus : beban tegak lurus dan sejajar sumbu poros. Berdasarkan gerakan, bearing dapat diklasifikasikan menjadi dua yaitu 1.

slider bearing (bantalan luncur) a. bantalan radial b. bantalan aksial c. bantalan khusus

2.

roller bearing (bantalan gelinding)

menggunakan mekanisme sliding

menggunakan elemen rolling untuk mengatasi gesekan

a. b. c. d.

Bantalan bola Bantalan peluru Bantalan jarum Bantalan rol bulat

Perbedaan Bantalan Luncur dan Bantalan Gelinding Bantalan luncur • Mampu

menumpu

Bantalan gelinding poros

berputaran

tinggi

dengan beban berat. • Konstruksi sederhana. • Pembuatan dan pemasangan dapat dilakukan dengan mudah. • Gesekan sangat besar pada saat start sehingga memerlukan torsi awal yang besar. • Pelumasan tidak sederhana • Gesekan yang terjadi sangat besar.

• Cocok untuk beban yang lebih kecil dibandingkan dengan bantalan luncur. • Putaran dibatasi oleh adanya gaya sentrifugal elemen gelinding pada bantalan. • Konstruksinya rumit dan proses pembuatan sulit. • Harganya lebih mahal dibandingkan dengan bantalan luncur. • Produksi/pembuatan

dilakukan

dalam

standarisasi.

• Panas yang dihasilkan cukup tinggi.

• Gesekan sangat kecil.

• Dengan sistem pelumasan yang baik, bantalan

• Pelumasan sangat sederhana, misalnya dengan

luncur dapat meredam tumbukan dan getaran sehingga hampir tak bersuara. • Tidak memerlukan ketelitian yang tinggi sehingga harganya cukup murah.

grease • Gerakan elemen gelinding menyebabkan suara berisik.

BANTALAN LUNCUR Persyaratan bahan bantalan luncur a. Kekuatan yang baik untuk menahan beban dan kelelahan. b. Mampu menyesuaikan dengan lenturan poros yang kecil. c. Bersifat anti las (tidak menempel ke poros akibat gesekan). d. Sangat tahan karat. e. Tahan aus. f. Dapat menghilangkan/menyerap kotoran. g. Harganya murah. h. Tidak terlalu terpengaruh dengan kenaikan temperatur. Bahan bantalan luncur a. Babbit metal (logam putih) : berdasarkan Sn dan Pb b. Bronzes (tembaga dan paduannya) : tembaga, perunggu fosfor, perunggu timah hitam. c. Cast iron d. Silver e. Non metallic bearings : kayu, karet, plastik.

Hal penting dalam desain bantalan luncur a. Kekuatan bantalan. b. Pemilihan perbandingan panjang dan diameter bantalan (L/d) c. Tekanan pada bantalan d. Harga tekanan dan kecepatan (pv) e. Tebal minimum selaput minyak pelumas. f. Kenaikkan temperatur

Prosedur Desain Bantalan Luncur a. Hitung panjang bantalan dengan memilih L/d dari tabel bantalan luncur. dengan mengasumsikan ukuran diamter bantalan maka L bantalan didapat (lihat tabel 1) b. Hitung tekanan bantalan :

(N/mm2)

dimana : F : Beban Bantalan (N) d : diameter bantalan (mm) L : panjang bantalan (mm) c. Tentukan viskositas pelumas (Z) yang diperlukan. Terlebih dahulu tentukan tipe pelumas dan temperatur lapisan pelumas, setelah itu didapat viskositas pelumas (lihat tabel 3) d. Hitung modulus bantalan (perbandingan) Dimana : n : putaran poros. Bandingkan K aktual dengan K minimum (Kaktual > Kminimum) e. Hitung ratio clearance : Lihat tabel 1

Prosedur Desain Bantalan Luncur f. Hitung koefisien gesekan ( µ ) = k : faktor koreksi = 0,002 untuk L/d dengan nilai (0,75 – 2,8) g. Hitung panas yang timbul : HG = µ F v h. Hitung panas yang dapat dipindahkan : HD = C.A.(T b - Ta) Dimana : C

: koefisien perpindahan panas

A

: luas proyeksi = d x L

Tb

: temperatur bantalan

Ta

: temperatur udara ruang kerja

To

: temperatur lapisan pelumas

Tb – Ta = 0.5 (To – Ta)

Prosedur Desain Bantalan Luncur Catatan dalam desain : • Modulus bantalan :

•

i.

Normal = 3 K

ii.

Beban Berat = 15 K

Pemilihan L/d : 1. makin kecil L/d, maka makin rendah pula kemampuan bantalan menahan beban. 2. makin besar, makin besar pula panas yang timbul. 3. makin besar, kebocoran pelumas di ujung bantalan dapat diperkecil. 4. makin besar, menyebabkan tekanan tidak merata. 5. jika pelumas tidak merata, maka L/d diperkecil. 6. makin besar, temperatur makin tinggi. 7. L/d harus ditentukan berdasarkan lokasi yang tersedia. 8. L/d tergantung dari jenis bahan bantalan, makin lunak maka L/d makin besar.

Prosedur Desain Bantalan Luncur • Harga koefisien perpindahan panas ( C) : 1. bantalan dengan ventilasi : 0,0007 – 0,0020 2. bantalan tanpa ventilasi : 0,0002 – 0,0006, satuan kkal/min.

• Temperatur bantalan : Tb – Ta = 0.5 (To – Ta) dimana Tb : temperatur bantalan. Ta : temperatur udara. To : temperatur lapisan pelumas, tidak boleh lebih dari 60