bab 2 poros

27
BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 POROS suatu bagian stasioner yang beputar, elemen mesin yang berbentuk batang dan umumnya berpenampang lingkaran dimana terpasang elemen-elemen seperti roda gigi (gear), pulley, flywheel, engkol, sprocket dan elemen pemindah lainnya. Poros bisa menerima beban lenturan, beban tarikan, beban tekan atau beban puntiran yang bekerja sendiri-sendiri atau berupa gabungan satu dengan lainnya.Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari suatu mesin. Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros. Gambar 1. Poros II.1.1 Macam-macam Poros 3

Upload: harsa-rizano

Post on 30-Nov-2015

153 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB 2 POROS

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 POROS

suatu bagian stasioner yang beputar, elemen mesin yang berbentuk batang

dan umumnya berpenampang lingkaran dimana terpasang elemen-elemen seperti

roda gigi (gear), pulley, flywheel, engkol, sprocket dan elemen pemindah lainnya.

Poros bisa menerima beban lenturan, beban tarikan, beban tekan atau beban

puntiran yang bekerja sendiri-sendiri atau berupa gabungan satu dengan

lainnya.Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari suatu mesin.

Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Peranan

utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros.

Gambar 1. Poros

II.1.1 Macam-macam Poros

1. Poros Transmisi

Poros ini mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur. Daya

transmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, puli sabuk atau sproket

rantai, dll.

2. Spindel

Poros Transmisi yang relatif pendek, seperti poros utama mesin perkakas,

dimana beban utamanya berupa puntiran, disebut spindel. Syarat yang harus

3

Page 2: BAB 2 POROS

dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya

harus teliti.

3. Poros dukung

Poros seperti yang dipasang pada roda-roda kereta barang, gandar, poros

motor dimana tidak mendapat beban puntir, bahkan kadang-kadang tidak boleh

berputar disebut gandar. Gandar ini hanya mendapat beban lentur kecuali jika

digerakkan oleh penggerak mula dimana akan mengalami beban puntir juga.

4.    Line shaft

Poros ini berhubungan langsung dengan mekanisme yang digerakkan dan

berfungsi memindahkan daya dari motor penggerak ke mekanisme tersebut.

II.1.2 Hal-hal penting dalam perencanaan poros

1. Kekuatan Poros

Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau

gabungan antara puntir dan lenturseperti telah diutarakan diatas. Juga ada poros

yang mendapat beban tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau

turbin, dll.

Kelelahan, tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter

poros diperkecil ( poros bertangga ) atau bila poros mempunyai alur pasak, harus

diperhatikan. Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan

beban-beban di atas.

2. Kekakuan Poros

Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika

lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak-telitian

( pada mesin perkakas ) atau getaran dan suara ( misalnya pada turbin dan kotak

roda gigi ).

3. Putaran Kritis

Bila putaran suatu mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran tertentu

dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini disebut putaran kritis.

Hal ini dapat terjadi pada turbin, motor torak, motor listrik, dll. Dan dapat

mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian-bagian lainnya. Jika mungkin,

4

Page 3: BAB 2 POROS

poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerjanya lebih rendah

dari putaran kritisnya.

4. Korosi

Bahan-bahan tahan korosi ( termasuk plastik ) harus dipilih untuk poros

propeler dan pompa bila terjadi kontak dengan fluida yang korosif. Demikian pula

dengan poros-poros yang terancam kavitasi dan poros-poros mesin yang sering

berhenti lama. Sampai batas-batas tertentu dapat pula dilakukan perlindungan

terhadap korosi.

5. Bahan Poros

Poros untuk mesin biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik dingin

dan difinis, baja karbon konstruksi mesin ( disebut bahan S-C ) yang dihasilkan

dari ingot yang di”kill” ( baja yang dioksidasikan dengan ferro silikon dan dicor ;

kadar karbon terjamin ) ( JIS G3123 ).

II.1.3 Poros dengan beban puntir

Berikut ini akan dibahas rencana sebuah poros yang mendapat

pembebanan utama berupa torsi, seperti pada poros motor dengan sebuah kopling.

Jika diketahui bahwa poros yang akan direncanakan tidak mendapat beban lain

kecuali torsi, maka diameter poros tersebut dapat lebih kecil daripada yang

dibayangkan.

Meskipun demikian, jika diperkirakan akan terjadi pembebanan berupa

lenturan, tarikan, atau tekanan, misalnya jika sebuah sabuk, rantai atau roda gigi

dipasangkan pada poros motor, maka kemungkinan adanya pembebanan

tambahan tersebut perlu diperhitungkan dalam faktor keamanan yang diambil.

Berikut inimerupakan diagram untuk merencanakan poros dengan beban puntir

5

Page 4: BAB 2 POROS

I

I.1.4 Poros dengan beban lentur murni

Gandar dari kereta tambang dan kereta rel tidak dibebani dengan puntiran

melainkan mendapat pembebanan lentur saja. Jika beban pada satu gandar

didapatkan sebagai ½ dari berat kendaraan dengan muatan maximum dikurangi

berat gandar dan roda, maka besarnya momen lentur M1 ( kg . mm ) yang terjadi

pada dudukan roda dapat dihitung.

6

Page 5: BAB 2 POROS

Dalam kenyataan, gandar tidak hanya mendapat beban statis saja

melainkan juga beban dinamis. Jika perhitungan d3 dilakukan sekedar untuk

mencakup beban dinamis secara sederhana saja , maka dapat diambil faktor

keamanan yang lebih besar untuk menentukan Ta. Tetapi dalam perhitungan yang

lebih teliti, beban dinamis dalam arah tegak dan mendatar harus ditambahkan

pada beban statis. Bagian gandar dimana dipasangkan naf roda disebut dudukan

roda. Beban tambahan dalam arah vertikal dan horizontal menimbulkan momen

pada dudukan ini. Berikut ini diagram aliran untuk merencanakan poros dengan

beban lentur murni :

II.1.5 Poros dengan beban puntir dan lentur

7

Page 6: BAB 2 POROS

Poros pada umumnya meneruskan daya melalui sabuk, roda gigi dan

rantai. Dengan demikian poros tersebut mendapat beban puntir dan lentur

sehingga pada permukaan poros akan terjadi tegangan geser karena momen puntir

T dan tegangan karena momen lentur.

Beban yang bekerja pada poros pada umumnya adalah beban berulang.

Jika poros tersebut mempunyai roda gigi untuk meneruskan daya besar maka

kejutan berat akan terjadi pada saat mulai atau sedang berputar. Berikut ini adalah

diagram aliran untuk merencanakan poros dengan beban puntir dan lentur.

8

Page 7: BAB 2 POROS

Tabel 1. Tegangan Lentur yang Diizinkan

Kelompok bahan Lambang bahan

Kekuatan tarik 2/ mmKgB

Kekerasan (Brinell) BH

Tegangan Lentur yang diizinkan 2/ mmKga

Besi Cor FC 15FC 20

1520

140 – 160160 -180

79

9

Page 8: BAB 2 POROS

FC 25FC 30

2530

180 – 240190 - 240

1113

Baja Cor SC 42SC 46SC 49

424649

140160190

121920

Baja karbon untuk konstruksi mesin

S25CS35CS45C

455258

123 – 183149 – 207167 - 229

212630

Baja paduan dengan pengerasan

kulit

S 15 CK 50 400 (dicelip dingin dalam

minyak)

3C

SNC 21SNC 22

80100

600 (dicelup dingin dalam

air)

35 – 4040- 55

Baja Chrom nikel SNC 1SNC 2SNC 3

758595

212 – 225248 – 302269 -321

35 -4040 – 6040 – 60

Perunggu logam delta

Perunggu phosporPerunggu nikel

1835 -6019 -3064 -90

85-

70 -100180 - 260

510 -205 – 7

20 – 3-Dammar phenol 3-5

(Sularso,1997:24)

II.1.6 Rumus-rumus Yang Dipakai

Bahan poros diplih dari Baja konstruksi mesin, yaitu JIS S45C dengan kekuatan

tarik 58 Kg/

Tegangan lentur

𝜎 =

=

=

Dimana :

M = Momen maksimum pada poros

10

Page 9: BAB 2 POROS

Z = Modulus penampang

I = Momen inersia

Diameter poros

=

Dimana :

M = Momen maksimum pada poros

= Tegangan lentur yang diizinkan (Kg/ )

Faktor keamanan

n = SF (safety faktor) =

Dimana :

= tegangan lentur yang diizinkan (Kg/ )

= tegangan lentur maksimum pada poros (Kg/ )

II.2 BANTALAN

Istilah bantalan kontak bergulir ( rolling contact bearing ) bantalan anti

gesekan ( anti friction bearing ) dan bantalan bergelinding ( rolling bearing )

semuanya dipakai untuk menjelaskan kelas bantalan di mana beban utama

dialihkan melalui elemen pada titik untuk menjelaskan kelas bantalan dimana

beban utama dialihkan melalui elemen pada titik kontak yang mengelinding, jadi

bukan persinggungan yang meluncur.

Pada suatu bantalan rol gesekan awal kira-kira dua kali gesekan setelah

berputar, walaupun gesekan ini masih dapat diabaikan dibandingkan dengan

gesekan awal pada bantalan luncur. Beban, kecepatan, dan viskositas kerja dari

bahan pelumas jelas mempengaruhi sifat gesekan dari bantalan rol. Mungkin

adalah salah untuk menyatakan suatu bantalan rol sebagai ”anti gesekan”, tetapi

istilah ini dipakai secara umum oleh industri.

11

Page 10: BAB 2 POROS

II.2.1 Jenis Bantalan

Bantalan dibuat untuk menerima beban radial murni, beban aksial murni,

atau gabungan kedua-duanya. Tatanama dari bantalan peluru digambarkan dalam

gambar 1 dibawah ini. Yang menunjukkan bagian keempat bagian utama dari

suatu bantalan. Yaitu cincin luar, cincin dalam, elemen peluru atau rol, dan

pemisah.

Gambar 2. Tata nama dari suatu bantalan peluru

Beberapa jenis bantalan yang distandarisasikan yang dibuat terlihat pada

gambar 2 dibawah ini. Bantalan satu baris, beralur dalam, akan menerima beban

radial dan sebagian beban aksial. Peluru-peluru dimasukkan kedalam alur dengan

mengeserkan cincin dalam ke posisi eksentris. Peluru-peluru dipisahkan setelah

pembebanan dan alat pemisah kemudian dipasangkan.

Gambar 3. Berbagai jenis bantalan peluru

Penggunaan takikan pengisi ( gambar 2 ) pada cincin dalam dan cincin

luar memungkinkan jumlah peluru yang lebih banyak untuk dimasukkan, jadi

meningkatkan kapasitas beban. Bantalan berkontak sudut menyediakan kapasitas

12

Page 11: BAB 2 POROS

beban aksial yang lebih besar. Beberapa bantalan dibuat dengan segel pada salah

satu sisi atau pada kedua sisinya. Bila segel pada kedua sisinya, bantalan dilumasi

di pabrik. Bantalan satu baris akan menahan sejumlah kecil ketidaklurusan atau

lendutan poros, tetapi kalau hal ini terlalu besar, bantalan yang berpenyesuaian

sendiri dapat dipakai. Bantalan peluncur aksial searah dibuat dalam berbagai jenis

dan ukuran.

Beberapa dari berbagai bantalan rol standar yang tersedia digambarkan

pada gambar 3. bantalan rol lurus akan menerima beban yang lebih besar dari

bantalan peluru dari ukuran yang sama karena mempunyai bidang kontak yang

lebih besar. Begitupun bantalan ini mempunyai kerugian karena memerlukan

geometri alur luncur dan roller yang hampir sempurna. Suatu ketidak lurusan

yang kecil saja akan menyebabkan roller tersebut menjadi miring dan keluar dari

garisnya.

Gambar 4. Jenis-jenis bantalan rol: (a) rol lurus, (b) rol aksial berbentuk bola, (c)

rol aksial kerucut, (d) jarum, (e) rol kerucut, (f) rol kerucut bersudut curam.

Bantalan rol aksial berbentuk bola sangat berguna bila beban dan ketidaklurusan

yang terjadi besar. Elemen yang berbentuk bola mempunyai keuntungan karena

bertambahnya luas bidang kontak sewaktu beban bertambah besar.

Bantalan jarum sangat berguna untuk ruangan dimana arah radial terbatas.

Bantalan ini mempuyai kapasitas beban yang tinggi bila pemisah dipakai,

walaupun mungkin juga didapat tanpa alat pemisah. Bantalan ini ada yang

dilengkapi dengan alur pacu dan tanpa alur pacu.

Bantalan rol kerucut menggabungkan keuntungan dari bantalan peluru dan

bantalan rol lurus, karena bantalan ini dapat menerima beban radial atau aksial

dari setiap kombinasi kedua-duanya dan sebagai tambahan, bantalan ini

mempunyai kapasitas penerimaan beban yang tinggi dari bantalan rol lurus.

13

Page 12: BAB 2 POROS

II.2.2 Umur Bantalan

Umur ( life ) dari suatu bantalan tersendiri dinyatakan sebagai jumlah

putaran total atau jumlah jampada suatu kecepatan putar tertentu, dari operasi

bantalan diperlukan untuk mengembangkan kriteria kegagalan. Dibawah kondisi

ideal kegagalan lelah akan berupa penghancuran permukaan yang menerima

beban.

Standar The Anti-Friction Bearing Manufactures Association ( AFBMA )

menyatakan bahwa kriteria kegagalan adalah suatu bukti awal dari kelelahan.

Begitupun, perlu dicatat, bahwa umur yang berguna ( useful life ) sering dipakai

sebagai definisi dari umur lelah. Kriteria kegagalan yang dipakai oleh

Laboratorium Timken Company adalah kehancuran atau penyompelan suatu

permukaan seluas 0,01 in2. walaupun timken mengamati bahwa umur yang

berguna mungkin bisa lebih dari titik ini.

Umur penilaian ( rating life ) adalah istilah yang diawasi oleh AFBMA

dan dipakai oleh kebanyakan pabrik pembuat bantalan. Umur penilaian dari suatu

kelompok bantalan peluru atau rol yang hampir identik dinyatakan sebagai jumlah

putaran atau jam pada suatu kecepatan putar yang konstan tertentu, dimana 90 %

dari kelompok bantalan akan tahan atau dapat melampauinya sebelum kriteria

kegagalan tersebut terjadi. Istilah umur minimum (minimum life) dan umur L10

(L10 life ) juga dipakai untuk menjelaskan umur penilaian.

Umur rata-rata (average life) dan umur menengah (median life) kedua-

duanya cukup banyak dipakai dalam mendiskusikan umur bantalan. Bila

kelompok yang terdiri dari sejumlah besar bantalan di uji terhadap kegagalan,

umur menengah dari kelompok itu adalah harga rata-ratanya. Jadi, istilah ini

sebenarnya dinyatakan untuk umur menengah rata-rata (average median life).

II.2.3 Beban Bantalan

AFBMA telah menyusun suatu standar penilaian beban untuk bantalan

dimana kecepatan tidak dipertimbangkan. Penilaian ini disebut penilaian beban

dasar (basic load rating). Penilaian dasar beban C didefinisikan sebagai beban

14

Page 13: BAB 2 POROS

radial yang konstan terhadap mana sekelompok bantalan yang hampir mirip

(identical) dapat bertahan untuk suatu umur penilaian sebesar satu juta putaran

dari cincin dalam (dengan beban dan cincin luar yang diam). Umur penilaian

sebesar satu juta putaran adalah suatu harga dasar yang dipilih untuk memudahkan

dalam perhitungan.

Beban penilaian yang berkaitan adalah sedemikian tinggi sehingga

deformasi plastik akan terjadi pada permukaan-permukaan yang bersinggungan

dalam pemakaiannya yang sebenarnya. Akibatnya, penilaian beban dasar

sepenuhnya adalah suatu angka referensi beban yang sebesar itu mungkin tak akan

pernah dipakai.

Nama yang lain yang banyak dipakai untuk penilaian beban dasar adalah

penilaian beban dinamis (dynamic load rating), kapasitas dinamis dasar (basic

dynamic capacity), dan kapasitas dinamis tertentu (specific dynamic capacity).

II.2.4 Pemilihan bantalan peluru dan bantalan rol lurus

Bantalan-bantalan peluru biasanya beroperasi dengan sedikit kombinasi

dari beban radial dan aksial. Karena penilaian pada katalog didasarkan hanya pada

beban radial, maka lebih memudahkan untuk menetapkan suatu beban radial

ekivalen Fe (equivalent radial load) yang akan mempunyai pengaruh yang sama

pada umur bantalan sebagaimana pada beban yang bekerja.

Rancangan dasar AFBMA digambarkan pada gambar 4 dibawah ini.

Bantalan dinyatakan dengan suatu nomor berdigit dua yang disebut kode deret

dimensi ( dimension series code ). Angka pertama didalam kode tersebut adalah

dari deret lebar ( width series ) 0, 1, 2, 3, 4, 5 dan 6. Angka kedua adalah dari

deret diameter ( diameter series ) ( diameter luar ) 8, 9, 0, 1, 2, 3 dan 4. gambar 4

menunjukkan rangkaian dari bantalan yang mungkin didapat dengan suatu

diameter dalam tertentu.

15

Page 14: BAB 2 POROS

Gambar 5. Rancangan dasar AFBMA untuk kondisi batas. Ini berlaku untuk

bantalan peluru, bantalan rol lurus, dan bantalan rol seperti bola.

II.2.5 Pemilihan bantalan rol kerucut

Tatanama untuk bantalan rol kerucut dalam beberapa hal berbeda dari

bantalan peluru dan bantalan rol lurus. Cincin dalam disebut kerucut (cone) dan

cincin luar disebut sangkup (cup), seperti yang terlihat pada gambar 5. Juga dapat

dilihat bahwa suatu bantalan rol kerucut adalah dapat dipisahkan yaitu bahwa

sangkup dapat dilepas dari kesatuan kerucut dan rol.

Suatu bantalan rol kerucut dapat membawa kedua beban radial atau

setiapkombinasi dari keduanya. Begitupun, bahkan bila suatu beban aksial luar

tidak ada, beban radial akan menyebabkan suatu reaksi aksial di dalam bantalan

karena kemiringan kerucut tersebut. Untuk menghibdarkan terpisahnya alur pacu

dan rol, gaya aksial ini harus ditahan oleh suatu gaya yang sama dan berlawanan

arah. Salah satu cara untuk menimbulkan gaya ini adalah dengan selalu memakai

paling tidak dua bantalan rol kerucut pada sebuah poros. Ini dapat dipasang

dengan punggung yang saling berhadapan, disebut pemasangan tak langsung

(indirect mounting) atau dengan muka yang saling berhadapan disebut

pemasangan langsung (direct mounting)

Gambar 6. Tata nama dari bantalan rol kerucut. Titik G adalah pusat beban

efektif. Pakailah titik ini untuk menghitung beban radial bantalan.

Kelebihan Bantalan Luncur:

1. Mampu menumpu poros berputaran tinggi dengan beban besar.

2. Konstruksinya sederhana dan dapat dibuat serta dipasang dengan mudah.

3. Dapat meredam tumbukan dan getaran sehingga hampir tidak bersuara.

4. Tidak memerlukan ketelitian tinggi sehingga harganya lebih murah.

16

Page 15: BAB 2 POROS

Kekurangan Bantalan Luncur:

1. Gesekan besar pada awal putaran.

2. Memerlukan momen awal yang besar.

3. Pelumasannya tidak begitu sederhana.

4. panas yang timbul dari gesekan besar sehingga memerlukan pendinginan

khusus.

II.2.6 Bantalan gelinding

Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar

dengan bagian yang diam melalui elemen gelinding seperti bola (peluru), rol atau

rol jarum, dan rol bulat.

Bantalan gelinding mempunyai keuntungan dari gesekan gelinding yang sangat

kecil dibandingkan dengan bantalan luncur. Elemen gelinding seperti bola atau rol

dipasang antara cincin luar dan dalam. Dengan memutar salah satu cincin tersebut,

bola atau rol akan melakukan gerakan gelinding sehingga gesekan akan jauh lebih

kecil. Untuk bola atau rol, ketelitian tinggi dengan bentuk dan ukurannya

merupakan suatu keharusan. Karena luas bidang kontak antara bola dan rol

dengan cincin sangat kecil, maka besarnya beban yang dipakai harus memiliki

ketahanan dan kekerasan yang sangat tinggi.

Kelakuan Bantalan Gelinding :

1. Membawa beban aksial

Bantalan radial mempunyai sudut kontak yang besar antara elemen dan cincinnya,

dapat menerima sedikit beban aksial. Bantalan bola macam alur dalam, bantalan

bola kontak sudut, dan bantalan rol kerucut merupakan bantalan yang dibebani

gaya aksial kecil.

2. Kelakuan terhadap putaran Diameter d (mm) dikalikan dengan putaran

permenit n (rpm) disebut harga d.n. Harga ini untuk suatu bantalan yang

mempunyai bantalan empiris, yang besarnya tergantung pada macamnya dan cara

pelumasannya.

3. Kelakuan gesekan

17

Page 16: BAB 2 POROS

Bantalan bola dan bantalan rol silinder mempunyai gesekan yang relatif kecil

dibandingkan dengan bantalan yang lainnya. Untuk alat-alat ukur, gesekan

bantalan merupakan penentuan ketelitiannya.

4. Kelakuan dalam bunyi dan getaran.

Hal ini dipengaruhi oleh kebulatan bola dan rol, kebulatan cincin, kekerasan

elemen-elemen tersebut, keadaan sangkarnya, dan kelas mutunya. Faktor lain

yang mempengaruhi adalah ketelitian pemasangan, konstruksi mesin (yang

memakai bantalan tersebut), dan kelonggaran dalam bantalan.

Kelebihan:

1. Keausan dan panas yang ditimbulkan berkurang

2. Gesekan yang terjadi relatif konstan

3. Pemakaian pelumas minimum

4. Ukuran lebarnya kecil

5. Mudah penggantiannya

6. Ukurannya sudah distandarisasikan sehingga mudah mendapatkan dimana saja

Kekurangan:

1. Untuk beban kejut (getaran karena ketidakseimbangan komponen mesin)

bearing lebih cepat rusak

2. Lebih sensitive terhadap debu dan kelembaban

3. Lebih mahal

Gambar 7. Arah pembebanan bantalan

II.2.6 Bantalan aksial

18

Page 17: BAB 2 POROS

Gambar 8. Bantalan aksial bersepatu tetap.

Gambar 6 di atas menunjukkan bantalan aksial bersepatu tetap yang secara

mendasar terdiri dari suatu bagian yang bergerak meluncur atas suatu sepatu yang

diam. Pelumas dimasukkan ke dalam alur radial dan dipompakan ke dalam

ruangan berbentuk baji oleh gerakan dari bagian yang berputar tadi.

Pelumasan lapisan oli penuh atau hidrodinamis didapat kalau kecepatan

dari bagian yang bergerak adalah kontinu dan cukup tinggi, kalau pelumas

mempunyai viskositas yang tepat dan kalau pelumas ini diberikan dalam jumlah

yang cukup. Perlu kita catat bahwa bantalan sering di buat dengan flens, seperti

terlihat dalam gambar 7 dibawah ini.

Gambar 9. Bantalan luncur berflens menerima beban radial dan aksial.

Flens tersebut akan menempatkan bantalan pada rumahnya secara tepat

dan juga menampung sebagian beban aksial. Begitupun, walaupun di beri alur dan

mempunyai pelumas yang cukup, susunan seperti ini bukanlah bantalan aksial

berpelumasan hidrodinamis.

19

Page 18: BAB 2 POROS

Penyebab-penyebab kerusakan pada bearing:

1. Kesalahan bahan

o faktor produsen: yaitu retaknya bantalan setelah produksi baik retak halus

maupun berat, kesalahan toleransi, kesalahan celah bantalan.

o 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:

o Pemasangan yang terlalu longgar, akibatnya cincin dalam atau cincin luar yang

berputar yang menimbulkan gesekan dengan housing/poros.

o 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.

o Terjadi pembenjolan pada jalur jalan atau pada roll sehingga bantalan saat

berputar akan tersendat-sendat.

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 bagian-

bagian pada impeller tersebut tidak balance (salah satu titik bagian impeller

20

Page 19: BAB 2 POROS

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.

b. Rumus-rumus Yang Dipakai

Kapasitas nominal dinamis (C) : 1000 kg

Kapasitas nominal statis (CO) : 635 kg

Diameter lubang : 20 mm

Diameter (D) : 47 mm

Dari data yang diperoleh diatas, maka beban radial yang diderita bantalan dapat

dihitung dengan rumus:

Ft =

Dimana:

Ft = beban radial pada bantalan

P = daya yang bekerja pada poros (75 kw)

V = kecepatan keliling (rad/det)

Untuk mengetahui besarnya kecepatan keliling, dapat digunakan rumus :

V =

Karena poros ini menggunakan dua buah bantalan, maka:

Fr =

Dimana:

Fr = beban radial pada suatu bantalan

Ft = beban radial total.

21

Page 20: BAB 2 POROS

Dengan mengetahui beban radial suatu bantalan maka beban ekuivalen dinamis

dapat dicari dengan rumus:

Pr = X x V1 x Fr + YX x Fa

Dimana:

X = Faktor beban radial = 0,56

V1 = Pembebanan cincin dalam yang berputar = 1

Fa = beban aksial

Maka: Pr = X x V1 x Fr

22