bantalan luncur

BAB I

PERCOBAAN BANTALAN LUNCUR

1.1 Pendahuluan

1.1.1 Latar Belakang

Bantalan mempunyai sifat mengurangi gesekan saat komponen mesin berputar.

Bantalan adalah komponen yang digunakan untuk menopang sesuatu yang berputar

untuk mengurangi gesekan. Pada sektor industri, banyak alat-alat permesinan yang

bekerja. Kerja dari alat-alat mesin itu memerlukan komponen yang dapat membantu

menahan beban dari poros mesin yang bekerja. Alat tersebut yaitu bantalan (bearing)

1.1.2 Tujuan Praktikum

Tujuan dari percobaan bantalan luncur ini adalah untuk mengetahui beberapa

fenomena pada bantalan luncur yang antara lain adalah:

1. Mengetahui distribusi tekanan bantalan luncur pada arah radial dan aksial.

2. Mengamati mekanisme bantalan luncur karena pengaruh putaran dan

pembebanan.

3. Membandingkan tekanan pada bantalan luncur yang diperoleh dari pengujian

terhadap teoritisnya.

4. Mengetahui aplikasi dari bantalan luncur.

1.1 Landasan Teori

1.1.1 Teori Bantalan Luncur

Bantalan luncur adalah bantalan dimana terjadi gesekan luncur antara poros dan

bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantaraan

lapisan pelumas. Bantalan luncur mampu menumpu poros berputaran tinggi dengan

beban besar. Berdasarkan arah beban, yaitu radial bearing (pada gambar 1.1) dan thrust

bearing (pada gambar 1.2). [1]

Gambar 1.1 Radial Bearing Gambar 1.2 Thrust Bearing

Berdasarkan sifat kontak, yaitu sliding contact bearing (pada gambar 1.3) serta

rolling contact bearing.

Gambar 1.3 Sliding Contact Bearing Gambar 1.4 Rolling Contact Bearing [2]

Berdasarkan tebal lapisannya antara jurnal dengan bearingnya, bearing dibagi

menjadi 4, yaitu :

a) Thick film bearing : Disebut juga hydrodynamic lubricated bearing. Pada bearing

ini permukaan kerja dipisahkan secara komplit dengan permukaan lainnya oleh

lapisan pelumas yang tebal [2].

Gambar 1. 5 Thick Film Bearing [2]

b) Thin film bearing : Pada bearing ini, walaupun terdapat lapisan pelumas, sebagian

permukaan kerja berkontak dengan lainnya seiring berjalannya waktu [2]

Gambar 1.6 Boundary Lubricated Bearing [3]

c) Zero film bearing : Pada bearing ini, bearing beroperasi tanpa pelumas sama

sekali [2].

Gambar 1.7 Bushing Pintu [5]

d) Hydrostatic or externally pressurized lubricating bearing : Bearing ini dapat

menopang beban steady tanpa gerakan relatif antara jurnal dengan bearing.

Gambar 1.8 Hydrostatic Bearing [2]

Teori bantalan luncur dimulai dengan menentukan beberapa variabel yang

relevan sebagai dasar analisa bantalan luncur. Oleh karena itu perlu dibuat diagram

gambar seperti berikut:

Gambar 1.9 Diagram Gambar Bantalan Luncur.

Gambar tersebut memperlihatkan bantalan luncur dengan pembebanan W arah

radial, dan diputar sebesar N berlawanan arah jarum jam (ccw), dengan c adalah

clearance atau perbedaan antara sumbu journal (poros) dengan sumbu bearing

(bantalan) dan r adalah jari-jari poros. adalah attitude angle yaitu sudut antara

pembebanan dengan sumbu pusat, adalah crank angle atau sudut antara garis OD

dengan OA, dan adalah sudut antara r (O’B) dengan garis OD, sedangkan yaitu

sudut pada segitiga OAO’.

Gambar 1.9 tersebut di atas jika dikembangkan dalam koordinat x-y menjadi

seperti gambar berikut:

D E D

Ux

y

h

journal surface

bearing surface

Gambar 1.10 Pengembangan Permukaan Poros dan Bantalan Luncur.

Mengacu pada gambar 1.9, dapat dilihat bahwa jari-jari dari poros adalah r maka

jari-jari bantalan adalah r + c, dengan c adalah radial clearance. Poros eksentris dengan

besar OO’, yang dikenal dengan istilah eksentrisitas (e). Ketebalan lapisan h pada nilai

θ yang ditunjukan adalah:

h = A B = r + c − OB (1.1)

Dari gambar 1.9 juga dapat ditentukan bahwa

OBsin β

= rsin θ (1.2)

β = θ − α (1.3)

dan

esin α

= rsin θ (1.4)

sehingga persamaan (1.3) menjadi

β = θ − sin−1 ( er

sin θ)(1.5)

Kemudian substitusi persamaan (1.5) ke persamaan (1.2) didapat

OB = rsin θ

sin [θ − sin−1 ( er

sin θ)]= √r 2 − e2 sin2 θ−e cosθ (1.6)

Jika persamaan (1.6) ini disubstitusikan ke persamaan (1.1), maka akan didapat

h = c + e cos θ + r − √r2 − e2 sin2 θ (1.7)

karena r adalah hampir sama dengan √r2 − e2 sin2 θ maka persamaan (1.7) menjadi

h = c + e cos θ (1.8)

Ini adalah persamaan yang digunakan untuk menentukan ketebalan lapisan oli (h).

Pada teori ini juga terdapat bilangan tak berdimensi e/c, yang biasanya disebut

dengan rasio eksentrisitas (ecentricity ratio) atau attitude dari bantalan yang diberi

simbol n [1]. Sehingga persamaan (1.8) dapat ditulis menjadi:

h = c (1 + n cos θ ) (1.9)

Nilai rasio eksentrisitas (n) dan ketebalan lapisan oli (h) tersebut di atas dapat

ditentukan langsung dengan menggunakan grafik Sommerfield berikut, yaitu dengan

memasukan angka Sommerfield (S) dengan persamaan:

S=( rc )

2 μ N '

P (1.10)

dan menentukan variabel l/d untuk kasus bantalan luncur pada alat ini dengan

menggunakan rumus interpolasi berikut:

y= 1( l /d )3

¿[−18 (1− l

d )(1−2ld )(1−4

ld ) y∞+

13 (1−2

ld )(1−4

ld ) y1 ¿]¿

¿¿

(1.11)

dimana y adalah nilai yang dicari dan y∞, y1, y1/2, y1/4 adalah nilai dari variabel l/d.

Gambar 1.11 Chart Sommerfield Number, Minimum Film-Thickness Variable

and Eccentricity Ratio

Untuk menentukan nilai distribusi tekanan pada lapisan oli dapat menggunakan

persamaan Reynolds, dengan memisalkan dx = r dθ pada persamaan

∂∂ x (h2 ∂ p

∂ x ) = 6 μ rU∂ h∂ x (1.12)

memberikan hasil:

∂∂θ (h2 ∂ p

∂ θ )= 6 μ r U∂ h∂ θ (1.13)

dengan mengintegrasikan terhadap θ dan mensubstitusi h pada persamaan(1.9) didapat

∂ p∂θ

=6 μUr

c2 [ 1

(1 + n cos θ )2+

kc (1 + n cos θ ) ]

(1.14)

dimana k adalah konstanta integrasi.

Persamaan ini tidak dapat langsung digunakan sebagai penyelesaian. Namun

dengan membuat substitusi berikut:

1 − n2

1 − n cos α untuk 1 + n cos θ

dan

√1 − n2

1 − n cos αdα

untuk dθ

Dengan mensubstitusikannya ke persamaan (1.12) dan diintegrasikan, maka didapat

∫po

pdp = 6 μUr

c2 [ 1

(1 − n2 )32

∫0

α(1 − n cos α ) dα + k

c (1 − n2)52

∫0

α(1 − n cos α )2 dα ]

(1.15)

dimana po = tekanan ketika θ atau α = 0. Integrasi dan evaluasi konstanta k dengan

mencatat bahwa tekanan p adalah sama ketika θ adalah 0 atau 2π, menghasilkan:

p − po =6 μUr

c2 [ n (2 + n cos θ ) sin θ

(2 + n2) (1 + n cos θ )2 ] [4]

1.2.2 Kurva Stribeck

Gambar 1.12 Kurva stribeck

Kurva stribeck digunakan untuk memprediksi regime dari pelumasan, dimana

kurva tersebut diplot terhadap koefisien gesek dan parameter stribeck.

1.2.3 Aplikasi Bantalan Luncur

Bantalan luncur digunakan pada :

1. Turbin Gas

Pada turbin gas, dibutuhkan bantalan dalam pergerakannya ,khususnya bantalan

luncur yang terletak pada poros tunggal. Hal ini agar putaran dari poros turbin gas

tersebut berlangsung halus.

Gambar 1.13 Turbin Gas [6]

2. Lokomotif

Pada lokomotif, khususnya bagian poros pada roda dibutuhkan bantalan luncur

dengan pelumasan untuk menahan beban sehingga gesekan yang terjadi antara poros

dan roda berkurang.

Gambar 1.14 Lokomotif [2]

3. Poros engkol

Poros engkol dilengkapi bantalan-bantalan yang berfungsi menghindari gesekan-

gesekan yang terjadi antara poros engkol dengan bagian-bagian yang berputar

lainnya.

Gambar 1.15 Poros engkol [2]

4. Meja putar bubut vertikal

Pada meja putar bubut vertikal, bahan bantalan berupa minyak atau udara

dialirkan dengan tekanan ke dalam celah bantalan untuk mengangkat beban dan

menghindari keausan pada mesin berputar.

Gambar 1.16 Mesin bubut vertikal [2]

1.3 Elemen Bantalan Luncur

1. Elemen Panel Pengukur/Manometer

Manometer adalah alat ukur tekanan dan manometer kolom cairan biasanya

digunakan untuk pengukuran tekanan yang tidak terlalu tinggi (mendekati tekanan

atmosfir).

Gambar 1.17 Manometer

2. Reservoir

Reservoir adalah tempat menampung oli, terbuat dari botol yang menghadap

kebawah agar oli bisa turun ke bearing.

Gambar 1.18 Reservoir

3. Poros

Poros berfungsi sebagai penerus daya atau putaran dari motor DC. Poros

dihubungkan dengan motor DC, sehingga dapat berputar ketika motor DC

dinyalakan.

Gambar 1.19 Poros

4. Bantalan

Bantalan terbuat dari bahan resin, sehingga terlihat agak transparan. Bantalan

menopang beban mesin agar putaran menjadi halus.

Gambar 1.20 Bantalan

Poros

Bantalan

5. Motor DC

Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada

kumparan medan untuk diubah menjadi energy gerak mekanik. Motor DC berfungsi

sebagai sumber daya.

Gambar 1.21 Motor DC

6. Seal

Seal adalah ruang tertutup antara komponen statis dengan komponen bergerak, pada

komponen mesin seal ini yang mencegah pelumas keluar [7].

Gambar 1.22 Seal

7. Beban

Beban terbuat dari besi silinder, diameter pembeban ini yaitu D = 24 mm, P = 30

mm. Massa beban ini 100 gr× 2 untuk diletakan di sisi kiri dan sisi kanan paada

pengujian bantalan.

seal

Gambar 1.23 Beban

8. Tiang Penyangga Beban

Tiang penyangga beban terbuat dari material as besi dengan diameter 7 mm, dan

panjang 78 mm. Tiang ini berfungsi sebagai tempat meletakkan beban pada

pengujian bantalan ini.

Gambar 1.24 Tiang Penyangga Beban

9. Inverter

Inverter adalah alat yang mengatur putaran motor sesuai dengan yang kita inginkan,

dia merubah masukan listrik 220 V, menjadi variasi tegangan menuju motor DC.

Gambar 1.25 Inverter

1.4 Prosedur Percobaan

1.4.1 Langkah Percobaan

Setelah semua pengesetan alat oleh asisten telah dilakukan, maka prosedur

percobaan yang dilakukan berikutnya adalah:

1. Menghidupkan motor dengan putaran awal 1300 rpm berlawanan arah jarum

jam (ccw), kemudian dibiarkan selama ± 10 menit. Seimbangkan posisi bantalan

dengan memberikan pembebanan sedemikin rupa pada batang beban.

2. Setelah minimal 10 menit, amati dan catat kenaikan tinggi oli pada masing-

masing selang manometer, dan catat pula kenaikan plat pengukur pada bantalan.

3. Memberikan variasi putaran (merubah kecepatan putar motor) antara 1300 rpm

sampai 2300 rpm.

4. Mengamati dan mencatat kembali kenaikan tinggi oli dan kenaikan plat

pengukur yang terjadi karena pengaruh perubahan putaran tersebut.

5. Menganalisa data hasil pengamatan dengan hasil perhitungan teoritis.

6. Hasil data dari pengamatan diolah dengan bantuan persamaan-persamaan yang

relevan pada landasan teoritis. Kenaikan tinggi oli pada manometer diolah untuk

mendapatkan distribusi tekanan sedangkan kenaikan plat pengukur pada

bantalan diolah untuk mendapatkan nilai eksentrisitas.

1.5 Pengolahan Data

1.5.1 Spesifikasi Alat pada Kondisi Operasi

1. Dimensi

Panjang : 90 cm

Lebar : 80 cm

Tinggi : 285 cm

2. Pelumasan

Jenis Pelumas : TURALIK 48 ISO 46

Viskositas : 40,44 Cp (5,8 x 10-6 reyn)

Densitas : 876 kg/m3 (0,032 lb/in3)

3. Part Inti

Panjang total poros : 15 cm

Panjang efektif poros : 7 cm

Panjang total bantalan : 10 cm

Panjang efektif bantalan : 7 cm (2,76 in)

Clearance : 2,5 mm (0,098 in)

Beban bantalan (W) : 0,902 kg (1,99 lb)

Jari-jari bantalan (r) : 27,5 mm (1,08 in)

Diameter efektif poros : 5 cm

Diameter bantalan : din = 5,5 cm, dout = 8 cm

Berat total bantalan : 0,694 kg

4. Kondisi Operasi

Percepatan gravitasi (g) : 9,81 m/s2

Lama Pengoperasian : 75 menit

Massa Pembebanan : 200 gr

Variasi putaran : 1300-2300 RPM

5. Motor

Jenis Motor : Motor DC

Putaran maksimal : 2300 RPM

Daya input minimal : 105 watt

1.5.2 Tabel Hasil Pengamatan

Tabel 1.4 Data Hasil Pengamatan

No. Lubang

Posisi Oli pada Manometer ( cm)

Statis N = 1300 N = 1500N = 1700

N = 2000 N = 2300

1 74.5 76 76 76 76 76

2 71.5 97 97 96.5 95.5 943 71.5 101.5 101.5 101 101 99.54 71.5 101 100.5 100 100.5 1015 76 88.5 89.5 89 89.5 906 63.5 68.5 68.5 68.5 68.5 68.57 74.5 79 79 79 80 81.58 60 60.5 60.5 60.2 60.5 619 71.5 65 65 65 64.5 64

10 71.5 57.5 57 56.5 56 5411 71.5 46.5 45.5 45 44 39.512 71.5 29 28.5 28 25.5 21.513 71.5 23.5 25 26 28.5 34.514 71.5 55.5 60 64 70 76.515 71.5 119.5 118 117 113 10516 71.5 120 119 118.5 115.5 110

1.5.3 Tabel Perhitungan Percobaan

1.5.3.1 Data Distribusi Tekanan Arah Radial (P-PS) 1300 RPM

Tabel 1.5 Distribusi Tekanan Arah Radial 1300 RPM

No. Luban

g

p-ps

ps = 74.28 cm

N = 1300

1 1.722 22.723 27.224 26.725 14.226 -5.787 4.728 -13.789 -9.28

10 -16.7811 -27.7812 -45.2813 -50.7814 -18.78

15 45.2216 45.72

Gambar 1.24 Grafik Cartesian P-Ps 1300 RPM

Tabel 1.6 Distribusi Tekanan Tiap Sudut 1300 RPM

Lubang Teta p-ps(cm) p-po(cm) p-po (Pa) p-po (psi)

8-9 0 9 0 0 08 3 10,3 1,3 111,71628 0,0162030777 33 18,5 9,5 816,3882 0,1184070986 63 27,2 18,2 1564,02792 0,2268430723 93 38,4 29,4 2526,50664 0,36643880816 123 58,2 49,2 4228,03152 0,61322412815 153 64,5 55,5 4769,4258 0,6917467314 183 -22,5 -31,5 -2706,9714 -0,39261300913 213 -49 -58 -4984,2648 -0,72290649212 243 -29 -38 -3265,5528 -0,47362839111 273 -11,2 -20,2 -1735,89912 -0,25177088210 303 -2 -11 -945,2916 -0,1371029559 333 4 -5 -429,678 -0,062319525

8-9 360 9 0 0 0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

-60

-40

-20

0

20

40

60

1.72

22.72

27.22

26.72

14.22

-5.78

4.72

-13.78

-9.28

-16.78-27.78

-45.28 -50.78

-18.78

45.22

45.72

1300 RPM

1300 RPM

nomer lubang

P-PS

Gambar 1.25 Grafik Cartesian P-Po (Psi) 1300 RPM

03

33

63

93

123

153183

213

243

273

303

333

360

-1

0

1

0.00 0.020.12

0.23

0.37

0.610.69

-0.39

-0.72-0.47-0.25

-0.14-0.06

0.00

P-Po (psi)

1300 RPM

Gambar 1.26 Grafik Polar Distribusi Tekanan pada Tiap Sudut 1300 RPM


Tabel 1.7 Distribusi Tekanan Arah Radial 1800 RPM

No. Luban

g

p-psps = 74.4 cmN = 1300

1 1.62 22.63 27.14 26.15 15.16 -5.97 4.68 -13.99 -9.4

10 -17.411 -28.912 -45.913 -49.414 -14.415 43.616 44.6


Tabel 1.8 Distribusi Tekanan Tiap Sudut 1800 RPM


8-9 0 15 0 0 07 6 24,7 9,7 833,57532 0,1208998796 36 34,3 19,3 1658,55708 0,2405533673 66 43,6 28,6 2457,75816 0,35646768416 96 60 45 3867,102 0,56087572715 126 60,8 45,8 3935,85048 0,57084685114 156 -4 -19 -1632,7764 -0,23681419613 186 -38 -53 -4554,5868 -0,66058696712 216 -24 -39 -3351,4884 -0,48609229611 246 -6,3 -21,3 -1830,4283 -0,26548117710 276 3,3 -11,7 -1005,4465 -0,1458276899 306 10 -5 -429,678 -0,0623195258 336 16,4 1,4 120,30984 0,017449467

8-9 360 15 0 0 0

Gambar 1.28 Grafik Cartesian P-Po (Psi) pada 1800 RPM

06

36

66

96

126

156186

216

246

276

306

336

360

-1

0

1

0.00 0.120.24

0.36

0.56

0.57-0.24

-0.66-0.49-0.27-0.15

-0.06

0.020.00

P-Po (psi)

1800 RPM

Gambar 1.29 Grafik Polar Distribusi Tekanan Tiap Sudut pada 1800 RPM


Tabel 1.9 Distribusi Tekanan Radial 2300 RPM


Tabel 1.10 Distribusi Tekanan pada Tiap Sudut 2300 RPM


8-9 0 18 0 0 07 6 22,2 4,2 360,92952 0,0523484016 36 32,8 14,8 1271,84688 0,1844657953 66 40,4 22,4 1924,95744 0,27919147316 96 49,8 31,8 2732,75208 0,3963521815 126 46,2 28,2 2423,38392 0,35148212214 156 8,8 -9,2 -790,60752 -0,11466792613 186 -34,6 -52,6 -4520,2126 -0,65560140512 216 -34,8 -52,8 -4537,3997 -0,65809418611 246 -13,5 -31,5 -2706,9714 -0,39261300910 276 0 -18 -1546,8408 -0,2243502919 306 9,8 -8,2 -704,67192 -0,1022040218 336 19,4 1,4 120,30984 0,017449467

8-9 360 18 0 0 0

Gambar 1.31 Grafik Cartesian P-Po (Psi) pada 2300 RPM

06

36

66

96

126

156186

216

246

276

306

336

360

-1

0

1

0.00 0.050.18

0.28

0.400.35-0.11-0.66

-0.66-0.39-0.22

-0.10

0.020.00

P-Po (Psi)

2300 RPM

Gambar 1.32 Grafik Polar Distribusi Tekanan Tiap Sudut pada 2300 RPM

Tabel 1.11 Nilai Eksentrisitas

RPMKenaikan Bantalan

e = c-h e

h (mm) (mm) (inchi)1300 1 1,5 0,0590551181800 1,1 1,4 0,055118112300 1,2 1,3 0,051181102

1.5.4 Tabel Nilai Eksentrisitas

Nilai Eksentrisitas

Statis N = 1300 N = 1500 N = 1700 N = 2000 N = 2300

0.8 1 1.1 1.1 1.1 1.11.5.5 Tabel Perhitungan Teoritis


S = ( rc )

2 µNP

S =( 1,080,098 )

2 5,8 x 10−6

( 1,992x 1,08 x2,76 )

130060 = 0,046

n= 0,78

p−p0=6μUr

c2 [ n (2+nCos θ ) sinθ

(2+n2)(1+nCosθ)2 ]

p−p0=6 x5,8 x10−6(1300

60 )1,08

0,0982 [ 0,78 (2+0,78 cosθ ) sinθ

(2+0,782)(1+0,78 Cosθ)2 ]= 0,532 [ A

B ]e=n x c

¿0,78 x 0,098

¿0,07644 inch

Tabel 1.12 Data Teoritis Distribusi Tekanan Radial 1300 RPM

Luban

g θ Cos θ Sin θ A B A/B P-P0 (Psi) P-P0 (Pa)

8-9 0 1 0 0 8,264 0 0 0

8 3 0,999 0,052 0,113 8,255 0,014 0,007 50,384

7 33 0,839 0,544 1,127 7,138 0,158 0,084 579,149

6 63 0,454 0,891 1,636 4,786 0,342 0,182 1253,860

3 93 -0,052 0,999 1,527 2,403 0,635 0,338 2330,297

16 123 -0,544 0,839 1,032 0,865 1,193 0,634 4374,125

15 153 -0,890 0,455 0,464 0,243 1,904 1,013 6984,204

14 183 -0,999-

0,051-0,048 0,127

-0,379

-0,202 -1390,715

13 213 -0,840-

0,543-0,570 0,311

-1,835

-0,976 -6729,746

12 243 -0,456-

0,890-1,142 1,083

-1,054

-0,561 -3865,964

11 273 0,050-

0,999-1,588 2,815

-0,564

-0,300 -2069,343

10 303 0,542-

0,840-1,588 5,282

-0,301

-0,160 -1102,587

9 333 0,890-

0,457-0,959 7,485

-0,128

-0,068 -470,211

8-9 360 1 0 0 8,264 0 0 0

0 3 33 63 93 123 153 183 213 243 273 303 333 360

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

P-Po (psi)

1300 RPM

P-Po

(psi)

Gambar 1.33 Grafik Cartesian Distribusi Tekanan Radial Teoritis 1300 RPM

03

33

63

93

123

153183

213

243

273

303

333

360

-2

0

2

P-Po (Psi)

P-Po

Gambar 1.34 Grafik Polar Distribusi Tekanan Radial 1300 RPM


S = ( rc )

2 µNP

S =( 1,080,098 )

2 5,8 x 10−6

( 1,992x 1,08 x2,76 )

180060 = 0,063

n = 0,75

p−p0=6μUr


(2+n2)(1+nCosθ)2 ]p−p0=

6 x5,8 x10−6(1800/60)1,08

0,0982 [ 0,75 (2+0,75 cos θ ) sinθ

(2+0,752)(1+0,75 Cosθ)2 ]= 0,1174 [ A

B ]e=n x c

¿0,75 x 0,098

¿0,0735 inch


Lubang

θ Cos θ Sinθ A B A/BP-P0

(Psi)P-P0

(Pa)8-9 0 1 0 0 7,848 0 0 07 6 0,995 0,104 0,215 7,811 0,028 0,003 22,2976 36 0,809 0,588 1,149 6,617 0,174 0,020 140,5263 66 0,407 0,913 1,579 4,367 0,362 0,042 292,70916 96 -0,104 0,995 1,434 2,179 0,658 0,077 532,54815 126 -0,587 0,810 0,947 0,803 1,179 0,138 954,659

14 156 -0,913 0,408 0,402 0,255 1,580 0,1861279,11

413 186 -0,995 -0,103 -0,097 0,165 -0,585 -0,069 -473,865

12 216 -0,810 -0,586 -0,612 0,395 -1,552 -0,182

-1255,95

011 246 -0,409 -0,913 -1,159 1,232 -0,941 -0,110 -761,42610 276 0,102 -0,995 -1,549 2,970 -0,522 -0,061 -422,2499 306 0,586 -0,811 -1,483 5,308 -0,279 -0,033 -226,1538 336 0,912 -0,409 -0,824 7,269 -0,113 -0,013 -91,790

8-9 360 1 0 -0,007 7,848 -0,001 0,000 -0,678

0 6 36 66 96 126 156 186 216 246 276 306 336 360

-0.25

-0.2

-0.15

-0.1

-0.05

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

P-Po (psi)

1800 RPM

P-Po

(psi)


06

36

66

96

126

156186

216

246

276

306

336

360

-0.2

0

0.2

P-Po (Psi)

P-Po (Psi)



S = ( rc )

2 µNP

S =( 1,080,098 )

2 5,8 x 10−6

( 1,992x 1,08 x2,76 )

230060 = 0,08086

n= 0,65

p−p0=6 μUr


(2+n2)(1+nCosθ)2 ]

p−p0=6 x5,8 x10−6( 2300

60 )1,08

0,0982 [ 0 , ,65 (2+0,65 cos θ ) sinθ

(2+0,652)(1+0,65 Cosθ)2 ] = 0,15 [ A

B ]e=n x c

¿0,65 x 0,098

¿0,0637 inch


Lubang θ Cos θ Sinθ A B A/B

P-P0

(Psi)P-P0

(Pa)8-9 0 1,00 0,00 0 6,595 0 0 0

7 6 0,995 0,104 0,180 6,567 0,027 0,004 28,304

6 36 0,809 0,588 0,965 5,641 0,171 0,026 176,856

3 66 0,407 0,913 1,344 3,875 0,347 0,052 358,839

16 96 -0,104 0,995 1,249 2,107 0,593 0,089 613,282

15 126 -0,587 0,810 0,852 0,927 0,919 0,138 950,545

14 156 -0,913 0,408 0,373 0,400 0,932 0,140 963,439

13 186 -0,995 -0,103 -0,091 0,303 -0,299 -0,045 -309,333

12 216 -0,810 -0,586 -0,561 0,543 -1,034 -0,155-

1069,505

11 246 -0,409 -0,913 -1,029 1,306 -0,788 -0,118 -814,550

10 276 0,102 -0,995 -1,336 2,755 -0,485 -0,073 -501,626

9 306 0,586 -0,811 -1,254 4,618 -0,272 -0,041 -280,934

8 336 0,912 -0,409 -0,690 6,148 -0,112 -0,017 -116,098

8-9 360 1,00 0,00 0 6,595 0 0 0

0 6 36 66 96 126 156 186 216 246 276 306 336 360

-0.2

-0.15

-0.1

-0.05

0

0.05

0.1

0.15

0.2

P-Po (psi)

2300 RPM

P-Po

(psi)


06

36

66

96

126

156186

216

246

276

306

336

360

-0.2

0

0.2

P-Po (Psi)

P-Po (Psi)


1.6 Analisa Data

1.6.1 Perbandingan Distribusi Tekanan Arah Radial Secara Percobaan dan

Teoritis pada 1300 RPM

0 3 33 63 93 123 153 183 213 243 273 303 333 360

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

teoripercobaan

P-Po

(psi

)

Gambar 1.39 Grafik Cartesian Perbandingan Distribusi Tekanan Teoritis dan Pengujian

1300 RPM

03

33

63

93

123

153183

213

243

273

303

333

360

-2

0

2

percobaanteori

Gambar 1.40 Grafik Polar Perbandingan Teoritis dan Pengujian 1300 RPM

Dari grafik cartesian dan diagram polar perbandingan teoritis dan percobaan pada

1300 rpm, dapat dibandingkan hasil yang diperoleh dari percobaan dan juga teori:

Distribusi tekanan yang didapat dari teori lebih besar daripada yang didapat dari

percobaan.

Nilai eksentrisitas yang didapat dari teori lebih besar daripada yang didapat dari

percobaan.

Dilihat dari percobaan, nilai eksentrisitas semakin kecil terhadap meningkatnya

kecepatan putaran poros. Hal ini sama dengan tinjauan teoritisnya.

1.6.2 Perbandingan Distribusi Tekanan Arah Radial secara Percobaan dan


0 6 36 66 96 126 156 186 216 246 276 306 336 360

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

teoripercobaan

P-Po

(psi

)

Gambar 1.41 Grafik Cartesian Perbandingan Tekanan Teoritis dan Pengujian 1800

RPM

06

36

66

96

126

156186

216

246

276

306

336

360

-1

0

1

percobaanteori





percobaan.


percobaan.



1.6.3 Perbandingan Distribusi Tekanan Arah Radial secara Percobaan dan


0 6 36 66 96 126 156 186 216 246 276 306 336 360

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

teoripercobaan

P-Po

(psi

)

Gambar 1.43 Grafik Cartesian Perbandingan Tekanan Teoritis dan Pengujian 2300

RPM

06

36

66

96

126

156186

216

246

276

306

336

360

-1

0

1

percobaanteori





percobaan.


percobaan.



1.7 Kesimpulan dan Saran

1.7.1 Kesimpulan

1. Besarnya gaya aksial dan radial pada kecepatan yang berbeda yaitu 1300, 1800

dan 2300 rpm menghasilkan variasi tekanan dengan arah dan besar yang berbeda-

beda, namun polanya masih sesuai dengan teoritisnya.

2. Terdapat beberapa perbedaan nilai tekanan yang diperoleh dari pengujian dan

teoritisnya. Pada kecepatan 1300 rpm nilai tekanan yang diperoleh pada lubang 16

sebesar 0,613224128 Psi dan nilai teoritis sebesar 0,634 Psi. Pada kecepatan 1800

rpm nilai tekanan yang diperoleh pada lubang 16 sebesar 0,560875727 Psi dan

nilai teoritis sebesar 0,077 Psi. Pada kecepatan 2300 rpm nilai tekanan yang

diperoleh pada lubang 16 sebesar 0,39635218 Psi dan nilai teoritis sebesar 0,089.

Dapat dilihat bahwa tekanan pengujian relative lebih kecil dari teoritisnya.

3. Perbedaan eksentrisitas secara pengujian sebesar 0.059055118 in dan teoritis

sebesar 0,07644in pada kecepatan 1300 rpm perbedaannya kecil, sedangkan pada

1800 rpm secara pengujian sebesar 0,05511811 in dan teoritis sebesar 0,0735 in,

dan pada 2300 rpm secara pengujian sebesar 0,051181102 in dan teoritis sebesar

0,0637 yang perbedaannya cukup besar.

1.7.2 Saran

1. Terdapat ketidakakuratan dalam pemngambilan data karena alat percobaan

mengalami kebocoran sehingga perlu perawatan alat tersebut

2. Terdapat kebocoran pada sambungan selang ketika motor DC dinyalakan

sehingga perlu perbaikan pada sambungan tersebut.

3. Terdapat kesulitan dalam pembacaan pada mistar penunjuk kenaikan bantalan

karena posisi mistar paralel dengan lobang oli bantalan 1 – 5 yang mengakibatkan

pembacaan mistar kurang akurat.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Peter.R.N. Childs. Mechanical Design Second Edition. 2004. University of

Sussex, UK

[2] Khurmi, R. S. 1996. A Textbook of Machine Design. 2005. Eurasia Publishing

House (PVT.) LTD. New Delhi.

[3] www.cnbearingcorp.com diakses pada hari Rabu 04/06/2014 pukul 10.39

[4] Jobsheet praktikum fenomena dasar mekanis 2014.

[5] www.tm.tanggomotor.com diakses pada hari Rabu 04/06/2014 pukul 12.52

[6] www.powerplant.persiangig.com diakses pada hari Rabu 04/06/2014 pukul 13.00

[7] Pertamina industrial-hydraulic-oil.pdf diakses pada hari Rabu 04/06/2014 pukul

12.50

[8] http://www.timken.com/en-us/products/seals diakses pada hari Rabu 04/06/2014

pukul 12.30

http://www.timken.com/en-us/products/seals

http://www.powerplant.persiangig.com/

http://www.cnbearingcorp.com/

bantalan luncur

Documents

Transcript of bantalan luncur