BANTALAN LUNCUR__

download BANTALAN LUNCUR__

of 21

Transcript of BANTALAN LUNCUR__

BANTALAN LUNCURPermesinan Kapal I Kelompok II1

PENGERTIAN

Bantalan luncur adalah suatu elemen mesin yang berfungsi untuk menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung dengan halus dan aman. Jenis bantalan ini mampu menumpu poros dengan beban besar.

2

JENIS-JENIS BANTALAN LUNCURBantalan luncur berdasarkan konstruksinya : Bantalan RadialDimana arah beban yang ditumpu bantalan adalah tegak lurus terhadap sumbu poros.

Bantalan AksialDimana arah beban yang ditumpu bantalan adalah sejajar dengan sumbu poros

Bantalan Luncur Khusus

Merupakan kombinasi dari bantalan radial dan bantalan aksial.

3

Bantalan luncur berdasarkan bahannya : Bantalan satu bahanBantalan yang terbuat dari satu jenis bahan saja seperti besi tuang kelabu atau perunggu . Jenis ini hanya digunakan pada motor dengan beban ringan Bahan baja a. Pendukung luar terbuat dari baja atau paduan Cuprum ( Cu) , Plumbum ( Pb), Sn atau paduan alumunium. b. Permukaan luncur terbuat dari paduan Pb -Sn. Jenis ini mempunyai sifat luncur yang baik serta daya dukungnya lebih besar a. Pelindung luar terbuat dari baja b. Pendukung terbuat dari paduan Cu, Pb, Sn. Tebal lapisan >> 0,3 1,5 mm c. Permukaan luncur terbuat dari logam putih (contoh : paduan Pb, Sn10 secara galvanis. Tebal lapisan .. 0.01 0.03 mm Apabila keausan permukaan luncur besar, maka pendukung berfungsi sebagai permukaan luncur.4

Bantalan dua bahan

Bantalan tiga bahan

TIPE BANTALAN LUNCUR DAN PENERAPANNYA1. 2. 3.

4. 5.

6.

7.

Bantalan luncur silinder penuh, digunakan untuk poros-poros yang ukuran kecil berputar lambat dan beban ringan. Bantalan luncur silinder memegas, digunakan pada poros-poros mesin bubut, mesin frais dan mesin perkakas lainnya. Bantalan luncur belah, digunakan pada poros-poros ukuran sedang dan besar seperti bantalan pada poros engkol, bantalan poros pada roda kendaraan dan lain-lain. Bantalan insert, digunakan untuk poros dengan beban yang sering berubah, misalkan bantalan poros engkol dari poros-poros presisi. Bantalan luncur sebagian, digunakan untuk poros yang berputar lambat, beban berat tetapi tidak berubah-ubah. Misalkan bantalan pada mesin-mesin perkakas kepala cekam. Bantalan bukan logam, digunakan untuk leher-leher poros yang memerlukan pendingin zat cair dan tidak mendapat beban berat. Pada lapisan juga berfungsi sebagai pelumas, bahan lapisan yang digunakan yaitu karet, plastik dan ebonit. Bantalan luncur translasi, digunakan untuk blok-blok luncur gerak lurus, seperti blok luncur pada batang torak mesin uap dan blok luncur pada mesin produksi.

5

BAHAN BANTALAN LUNCURBahan untuk bantalan luncur harus memenuhi persyaratan berikut: Mempunyai kekuatan yang cukup (tahan beban dan kelelahan) Dapat menyesuaikan diri terhadap lenturan poros yang tidak terlalu besar atau terhadap perubahan bentuk yang kecil Mempunyai sifat anti las (tidak dapat menempel) terhadap poros jika terjadi kontak dan gesekan antara logam dan logam Sangat tahan karat Dapat membenamkan kotoran atau debu kecil Murah harganya Tidak terlalu terpengaruh oleh temperatur

6

A. Bahan-bahan untuk bantalan umum a. Paduan tembaga, termasuk dalam golongan ini adalah perunggu, perunggu fosfor, dan perunggu timah hitam. b. Logam putih, termasuk dalam golongan ini adalah logam putih berdasar Sn (yang disebut logam babit) dan logam putih berdasar Pb. B. Bahan untuk bantalan tanpa pelumasan Bahan ini mengandung pelumas di dalamnya sehingga dapat dipakaii sebagai bantalan yang melumasi sendiri. Bantalan semacam ini dipakai bila tidak memungkinkan perawatan secara biasa, yaitu: a. Jika letak bantalan tidak memungkinkan pemberian pelumas dari luar b. Jika bantalan mempunyai gerakan bolak-balik sehingga kemungkinan terbentuknya lapisan minyak sangat kecil c. Untuk alat-alat kimia atau pengolahan air d. Untuk kondisi khusus seperti beban besar, temperatur tinggi, temperatur rendah atau keadaan hampa. Bantalan tanpa minyak dapat berupa: a. Bantalan plastik b. Bantalan logam yang diresapi minyak c. Pelumas padat

7

C. Bantalan luncur hidostatik Bantalan semacam ini dipakai sebagai bantalan utama pada mesin perkakas presisi tinggi, misalnya pada meja putar bubut vertikal besar. Bahan bantalan dapat berupa minyak atau udara. Dalam hal ini, minyak atau udara dialirkan dengan tekanan ke dalam celah bantalan untuk mengangkat beban dan menghindari keausan ataupenempelan pada mesin berputar. D. Bahan bantalan khusus a. Bantalan Kayu, dipakai dalam mesin pengolahan makanan. b. Bantalan Karet, dicampur dengan air sebagai pelumas, Bantalan karet mempunyai koefisien gesek yang rendah. Bantalan karet juga dapat meredam bunyi dan getaran. c. Bantalan Grafit Karbon, merupakan bahan yang sepenuhnya dapat melumasi sendiri dan bekerja pada temperatur tinggi.penambahan serbuk babit, perak, atau tembaga dapat memperbaiki sifatnya yang susah bereaksi sebagai bantalan. d. Bantalan Permata, dipakai pada alat-alat ukur. Merupakan bantalan dari batu akik seperti delima (ruby), dan batu nilam (sapphire).

8

KEUNTUNGAN BANTALAN LUNCUR : 1. Mampu menumpu poros berputaran tinggi dengan beban geser. 2. Dapat dibuat dan dipasang dengan mudah, 3. Mudah menggantinya bila aus, 4. Dapat meredam getaran dan tumbukan sehingga hampir tidak bersuara. KELEMAHANNYA : 1. Memerlukan momen awal yang besar, 2. Pelumasannya agak rumit.

9

PELUMASAN & DAYA GESEKAN BANTALAN LUNCUR Bantalan luncur memerlukan momen awal yang besar karena gesekannya yang besar pada awal putaran. Sehingga sangat digunakan pelumasan pada bantalan ini. Gesekan yang besar antara poros dengan bantalan menimbulkan efek panas sehingga memerlukan suatu pendinginan khusus.

10

CARA PELUMASAN UNTUK BANTALAN LUNCURDalam pemilihan cara pelumasan sangat perlu diperhatikan kontruksi, kondisi kerja dan letak bantalan. Tempat pelumasan dan lokasi, bentuk serta kekasaran alur minyak, juga merupakan faktor-faktor penting. Pelumasan Tangan Cara ini cocok digunakan untuk beban ringan, kecepatan rendah atau kerja yang tidak terus-menerus. Kekurangannya bahwa aliran pelumas tidak selalu tetap atau pelumasan menjadi tidak teratur. Pelumasan Tetes Cara ini cocok digunakan untuk beban ringan dan sedang. Dari sebuah wadah, minyak diteteskan dalam jumlah yang tetap dan teratur melalui sebuah katup jarum. Pelumasan Sumbu Cara ini menggunakan sebuah sumbu yang dicelupkan dalam mangkok minyak sehingga minyak terisap oleh sumbu tersebut. Pelumasan ini dipakai seperti dalam hal pelumasan tetes. Pelumasan Percik Dari suatu bak penampung, minyak dipercikkan.Cara ini digunakan untuk melumasi torak dan silinder motor bakar torak yang berputaran tinggi. 11

Pelumasan Cincin Pelumasan ini menggunakan cincin yang digantungkan pada poros sehingga akan berputar bersamaan dengan poros sambil mengangkat minyak dari bawah. Pelumasan Pompa Pelumasan pompa cocok digunakan untuk keadaan kerja dengan kecepatan tinggi dan beban besar.di sini pompa digunakan untuk mengalirkan minyak ke dalam bantalan yang sulit letaknya seperti bantalan utama motor yang berputaran tinggi. Pelumasan Gravitasi Pelumasan ini grafitasi dipakai untuk kecepatan sedang dan tinggi pada kecepatan keliling sebesar 10-15 m/s. Caranya yakni dari sebuah tangki yang diletakkan di atas bantalan, minyak dialirkan oleh gaya beratnya. Pelumasan Celup Sebagian bantalan dicelupkan dalam minyak. Cara ini cocok untuk bantalan dengan poros tegak seperti pada turbin air. Disini perlu diberikan perhatian pada besarnya gaya gesekan, karena tahanan minyak, kenaikan temperatur dan kemungkinan masuknya kotoran atau benda asing.

12

Untuk mengurangi gesekan diantara bagian yang berputar digunakan minyak pelumas yang dapat mengurangi keausan, panas dan kerugian daya gesekan. Faktor yang mempengaruhi kerugian daya gesekan yaitu : a. b. c. d. e. f. g. Ukuran bantalan luncur (diameter poros dan panjang bantalan ) Kelonggaran bantalan Viskositas bahan pelumas ( ) Kecepatan putaran poros (n) Temperatur operasi bantalan Beban normal bantalan (W) Koefisien gesekan bantalan luncur (f)

Jenis-jenis gesekan : Berdasarkan efek pelumasan, gesekan dibagi atas 3 macam, yaitu : a. Gesekan kering b. Gesekan setengah cair c. Gesekan cair13

Gesekan kering

1. Titik kontak antara bantalan & poros terjadi dibanyak tempat 2. Kondisi ini tidak pernah terjadi pada motor dengan sistem pelumasan yang baik 3. Tingkat keausan tinggi 1. Titik kontak antara bantalan dan poros terjadi hanya dibeberapa tempat 2. Kondisi ini terjadi pada saat lapisan oli tidak sempurna karena temperatur oli terlalu tinggi, tekanan oli kurang (popa oli bekerja tidak baik) 3. Tingkat keausan rendah

Gesekan setengah cair

Gesekan cair 1. Tidak terjadi kontak langsung antara bantalan dan poros 2. Gesekan terjadi antara lapisan oli pada permukaan luncur bantalan dan poros 3. Kondisi ini dicapai pada setiap keadaan kerja motor yang baik 4. Tingkat keausan rendah sekali14

Penentuan daya gesekan pada bantalan :

d v n v l HP Ng ! Q766296 v c

3

2

Dimana :Ng d n l c = Daya gesekan (HP) = Viskositas pelumas, (kg. mm-1 . s-1) = Diameter poros, mm = putaran (rpm) = Panjang bantalan, mm = kelonggaran radial, mm

Penentuan koefisien gesekan bantalan luncur f :

F f ! Wv F ! QvA h W ! Pa v l v d

Dimana :F W = Gaya gesek bantalan = Beban normal

Dimana :A v h Pa = Luas permukaan bantalan = Kecepatan gesekan = Tebal lapisan pelumas = Tekanan bantalan15

Tabel : Sifat-sifat bahan bantalan luncur. Tekanan maksimum yang diperbolehkan Pa ( kg/mm2) 0,3-0,6 0,7-2,0 0,7-2,0 1,5-6,0 0,6-1,0 0,6-0,8 1,0-1,4 1,0-1,8 2,8 2,0-3,2 Temperatur maks yang diperbolehkan (oC) 150 200 200 250 150 150 250 170 100-150 220-250

Bahan bantalan Besi cor Perunggu Kuningan Perunggu fosfor Logam putih berdasar Sn Logam pitih berdasar Pb Paduan cadmium Kelmet Paduan aluminium Perunggu timah hitam

Kekerasan HB 160-180 50-100 80-150 100-200 20-30 15-20 30-40 20-30 45-50 40-80

16

PENYEBAB-PENYEBAB KERUSAKAN PADA BANTALAN1. Kesalahan bahan faktor produsen: yaitu retaknya bantalan setelah produksi baik retak halus maupun berat, kesalahan toleransi, kesalahan celah bantalan. faktor konsumen: yaitu kurangnya pengetahuan tentang karakteristik pada bearing. 2. Penggunaan bearing melewati batas waktu penggunaannya (tidak sesuai dengan petunjuk buku fabrikasi pembuatan bearing). 3. Pemilihan jenis bearing dan pelumasannya yang tidak sesuai dengan buku petunjuk dan keadaan lapangan (real). 4. Pemasangan bearing pada poros yang tidak hati-hati dan tidak sesuai standart yang ditentukan. Kesalahan pada saat pemasangan, diantaranya: Pemasangan yang terlalu longgar, akibatnya cincin dalam atau cincin luar yang berputar yang menimbulkan gesekan dengan housing/poros. Pemasangan yang terlalu erat, akibatnya ventilasi atau celah yang kurang sehingga pada saat berputar suhu bantalan akan cepat meningkat dan terjadi konsentrasi tegangan yang lebih. Terjadi pembenjolan pada jalur jalan atau pada roll sehingga bantalan saat berputar akan tersendat-sendat.17

5. Terjadi misalignment, dimana kedudukan poros pompa dan penggeraknya tidak lurus, bearing akan mengalami vibrasi tinggi. Pemasangan yang tidak sejajar tersebut akan menimbulkan guncangan pada saat berputar yang dapat merusak bearing. Kemiringan dalam pemasangan bearing juga menjadi faktor kerusakan bearing, karena bearing tidak menumpu poros dengan tidak baik, sehingga timbul getaran yang dapat merusak komponen tersebut. 6. Karena terjadi unbalance (tidak imbang), seperti pada impeller, dimana bagianbagian pada impeller tersebut tidak balance (salah satu titik bagian impeller memiliki berat yang tidak seimbang). Sehingga ketika berputar, mengakibatkan putaran mengalami perubahan gaya disalah satu titik putaran (lebih terasa ketika putaran tinggi), sehingga berpengaruh pula pada putaran bearing pada poros. Unbalance bisa terjadi pula pada poros, dan pengaruhnya pun sama, yaitu bisa membuat vibrasi yang tinggi dan merusak komponen. 7. Bearing kurang minyak pelumasan, karena bocor atau minyak pelumas terkontaminasi benda asing dari bocoran seal gland yang mempengaruhi daya pelumasan pada minyak tersebut.

18

CARA MENGATASI KERUSAKAN PADA BEARING 1. Melakukan penggantian bearing sesuai umur waktu kerja yang telah ditentukan. 2. Mengganti bearing yang sesuai dengan klasifikasi kerja pompa tersebut. 3. Melakukan pemasangan bearing dengan hati-hati sesuai standar yang telah ditentukan. 4. Melakukan alignment pada poros pompa dan penggeraknya. 5. Melakukan tes balancing pada poros dan impeller. 6. Memasang deflektor pada poros dan pemasangan rubber seal pada rumah bantalan dan perbaikan pada seal gland, untuk mengantisipasi kebocoran.

19

Penentuan umur bantalan (Sularso, 2004)

Lh ! 5000vDimana : Lh fh

fh

3

= Umur bantalan (jam) = Faktor umur

C fh ! fn v PDimana : Fn C P = Faktor kecepatan = Kapasitas dinamik spesifik = Beban yang diterima (N)

20

Terima Kasih21