elemen mesin III

Posted onMay 28, 2013

PENGERTIAN DAN SPESIFIKASI BEARING

Pengertian dan klasifikasi padabearing

Bantalan merupakan salah satu bagiandarielemen mesinyangmemegang peranan cukup penting karena fungsi dari bantalan yaitu untuk menumpu sebuah poros agar poros dapat berputar tanpa mengalami gesekan yang berlebihan. Bantalan harus cukup kuat untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerjadenganbaik. Pada umumya bantalan dapat diklasifikasikan menjadi 2 bagian yaitu.

1. Berdasarkan gerakan bantalan terhadap poros

Bantalan luncur

Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara poros dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantaraan lapisan pelumas.

Bantalan gelinding

Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola, rol, dan rol bulat.

1. Berdasarkan arah beban terhadap poros

Arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus sumbu.

Bantalan aksial

Arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbu poros.

Bantalan gelinding khusus Bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus sumbu poros.

Meskipun bantalan gelinding menguntungkan, Banyak konsumen memilih bantalan luncur dalam hal tertentu, contohnya bila kebisingan bantalan menggangu, pada kejutan yang kuat dalam putaran bebas

BEARINGS, SEALS AND GASKETS

BEARINGS, SEALS AND GASKETS

I. Bearings

Bearingadalah suatu komponen yang berfungsi untuk mengurangi gesekan padamachineatau komponen-komponen yang bergerak dan saling menekan antara satu dengan yang lainnya.

Gb. 1.1Bearing

Bila gerakan dua permukaan yang saling berhubungan terhambat, maka akan menimbulkan panas. Hambatan ini dikenal sebagai gesekan (friction). Gesekan yang terus menerus akan menyebabkan panas yang makin lama semakin meningkat dan menyebabkan keausan pada komponen tersebut. Gesekan yang tidak terkontrol dapat menyebabkan kerusakan pada komponen dan alat tidak bisa bekerja.

Gb. 1.2Friction

Bearingdigunakan untuk menahan / menyangga komponen-komponen yang bergerak.Bearingbiasanya dipakai untuk menyangga perputaran padashaft,dimana terjadi sangat banyak gesekan.

Gb. 1.3BearingpadaTransmisi

Fungsibearing:

Mengurangi gesekan, panas dan aus.

Menahan bebanshaftdanmachine.

Menahanradialloaddanthrustload.

Menjaga toleransi kekencangan.

Mempermudah pergantian dan mengurangi biaya operasional.

Gb. 1.4RadialdanThrustBearingLoad

PadaGearShaftyang beroperasi padamachine,shafttersebut menahan bebanmachineyang bervariasi dan beban tersebut harus ditanggung olehbearing. Beban dari beratshaftdangear90 derajat daricenterlineshaftdisebutRADIALLOAD. Sedangkan arah dari gerakanshaftke kiri dan ke kanan karena putaran disebutTHRUSTLOAD.BearingmenahanRadialLoaddanThrustLoaduntuk menjaga supayashafttetap berputar.

I.1 Jenis-JenisBearing

Bearingdibagi menjadi dua bagian yaitu:

SolidBearing

Anti-frictionBearing.

I.1.1Solid Bearing

Gb. 1.5SolidBearing

Padasolidbearing,shaftberputar pada permukaanbearing. Antarashaftdanbearingdipisahkan oleh lapisan tipis oli pelumas. Ketika berputar pada kecepatan operasionalshaftditahan oleh lapisan tipis oli bukan olehbearing.

Yang termasukSolidBearing:

Sleeve/Bushing Bearing

Spit-half Bearing.

SleeveBearing

Gb.1.6SleeveBearing

Bentuk yang sangat sederhana darisolidbearingadalahSleeveBearingatau juga disebutbushings.Sleevebearingumumnya dipakai padashaftnyaroda yang bergerak dari awal.

Gb.1.6SleeveBearing dan Camshaft

Camshaftditahan pada posisinya olehsleevebearingpadaengineblock.Shaftyang ditahan olehbearingdisebutJournal, dan penahanan ke bagian luarnya olehsleeve. BilaJournaldanSleeveterbuat dari logam (steel), dengan pelumasan yang bagus memungkinkan sangat sedikit kontak yang terjadi antara dua permukaan.Sleevedaribearingkebanyakan dilapisi denganBronze, atauBabbittmetal.Bronzesleevebearingumumnya digunakan pada pompa dan motor elektrik.SolidBearingdilapisi dengan metal yang lebih lunak darishaftsehingga apabila terjadi perputaran antara keduanya, maka yang mengalami keausan adalahbearing,dan bukanshaft.Sleevebearingumumnya menggunakan pelumasan bertekanan yang melewati lubang padaJournal.

Split-half Bearing

Tipe lain dariSolidBearingadalahSplit-half Bearing.Split-half Bearinglebih banyak dipakai padaoutomotiveengineyaitu padaCrankshaftdanconnecting rod.Crankshaftrodbearingcapsmenggunakansplit-half bearingyang menempel padarodpiston.

Gb.1.7Split-half Bearing

Bearingini dapat diganti bila sudah aus.Split-half bearingumumnya diberi tambahan lubang oli, sering berupa alur yang berfungsi untuk mengalirnya oli yang akan melumasi seluruh permukaanbearing.Split-half Bearingjuga mempunyailocking tabs(bagian yang menonjol) yang akan ditempatkan padanotches(coakan) padabearingcaps.Tabsini berfungsi untuk mencegahbearingbergerak horisontal padashaft.

Split-half bearingbiasanya terbuat dari dua tipe metal, permukaanbearingmenggunakan aluminum yang lebih lunak dari logam dan menghantarkan panas yang baik.

Manfaat darisolidbearingadalah:

Biaya penggantian lebih murah.

Menahan berat Radial Load.

I.1.2 Anti Friction Bearings

Gb.1.8KonstruksiAntiFrictionBearings

AntiFrictionBearingdigunakan pada benda-benda yang berputar, untuk mengurangi gesekan dan memperkecil gesekan awal pada permukaanbearingyang rata/datar.

AntiFrictionbearingterdiri dari:

Ball bearing

Roller bearing,

Needlebearing

Antifrictionbearingtersusun dari beberapa komponen yaitu:Inner race,Outer race,Ballsatauroller dan Cage.

Inner raceatauCone: cincin baja yang dikeraskan dengan diberi alur untuk pergerakanrolleratauballdi bagian luarnya, sering dipasang padashaftyang berputar sebagai penyanggabearing.

Outer race:Outer racehampir sama denganInner race,outerraceadalah cincin baja yang dikeraskan dengan alur untuk pergerakanballataurollerdi bagian dalam.

BallsatauRollers: Di antaraInner racedanouter raceada komponen yang berfungsi mengurangi gesekan yang dilakukan olehballs,rollers atautaperedrollers.Balls dan Rollersini terbuat baja yang dikeraskan.Ballsataurollers bergerak bebas di antarainnerdanouter race.

Gb. 1.9 BallsatauRollers

Cage:Letakcageantarainner racedanouter raceyang digunakan untuk menjaga jarakballataurolleryang satu dengan yang lainnya.

Gb. 1.10Cage

AntiFrictionBearingmengurangi panas dengan cara mengurangi kontak area yang saling bergesekan.Ballsmempunyaicontactpointantarainnerdanouter raceuntuk menahan beban sehingga memungkinkan berputar dengan kecepatan tinggi. Lapisan oli lubrikasi berfungsi memisahkan komponen yang saling berhubungan.

Yang termasukAnti Friction Bearing:

StraightRoller,mempunyailinecontact, yang memungkinkan bisa menahan bebanRadialLoadyang lebih besar.

Gb. 1.11StraightRoller

TaperedRoller,cara kerjanya sama denganstraightroller.Taperedbearingsering digunakan di bagian ujungshaftyang berputar bersama untuk menahanradialloaddan menahan gerak ke arah kiri, kananshaft(ThrustLoad).

NeedleBearingcara kerjanya sama denganstraightbearingdantaperedbearingdenganlinecontact. Sebab dengan diameter yang lebih kecil,needlebearingbisa digunakan pada pengaplikasian di tempat-tempat sempit.

CagedNeedleBearing

Gb. 1.12CagedNeedleBearing

CagedNeedleBearingmempunyai kemampuan beban yang lehih tinggi dibandingkan denganNeedlebearingdan aplikasinya terbatas pada celah yang lebih kecil dari 10 inch (245 mm).

KeuntunganAntiFrictionBearing:

Tidak ada keausan padashaft

Memperkecil tenaga yang terbuang.

Memungkinkan kecepatan yang lebih tinggi.

BEARINGS, SEALS AND GASKETS

II.SealsdanGaskets

Gb. 2.1Seals

Untuk memperhalus pengoperasian dan mengurangi keausan, hampir semuageardanbearingmemerlukan pelumasan yang terus menerus. Maka untuk menjaga keberadaan pelumas di sekeliling komponen-komponen yang bergerak dan menjaga agar cairan pelumas tersebut jangan sampai keluar dan menjaga agar kotoran dan debu jangan masuk ke sistem maka diperlukanseal.

Fungsi darisealyaitu:

Menjaga kebocoran pelumas (lubrikasi).

Menjaga kotoran dan material lain masuk ke sistem.

Memberikan batasan cairan supaya tidak tercampur.

Lebih fleksibel terhadap komponen yang bergerak dan tidak bocor.

Melapisi permukaan yang tidak rata.

Komponen tidak cepat rusak.

Sealdiklasifikasikan menjadi dua bagian yaitu:StaticSealdanDynamic Seal.

StaticSeal

StaticSealdigunakan pada permukaan yang tidak ada gerakan pada dua permukaan yang dilapisi. Yang termasukStaticsealadalah:O-ring seal,gasketdanliquidgasket.

Dynamic Seal

Dynamic sealdipakai pada komponen yang bergerak antara permukaan satu dengan yang lainya. Sedangkan yang termasukDynamic sealadalah:O-ring seals,Lipseals,Duo Coneseals danpackingrings.

Gb. 2.2 Jenis-jenis Seal

Berikut akan dijelaskan mengenai jenis-jenisseal:

1. Gaskets

Gasketadalah salah satu jenissealyang banyak digunakan pada celah yang kecil pada komponen yang diam. Beberapa tempat yang menggunakangasketmisalnya antaracylinderheaddanblock, antarablockdanoil pan.

Permukaan yang memakaigasketharus rata, bersih, kering dan tidak ada goresan.

Gb. 2.3Gasket

Kekencangan pengikat dua permukaan yang menggunakangasketsangat penting, selalu berpedoman pada spesifikasitorqueuntuk mencegah kebocoran.

b.O-rings

Gb. 2.4 PemakaianO-ring Seal

SebuahO-ringadalah bentuk cincin yang sangat lunak yang terbuat dari bahan alami atau karetsyntheticatau plastik. Dalam pemakaianyaO-ringbiasanya dikompres antara dua permukaan sebagaiseal,O-ringsering digunakan sebagaistaticsealyang fungsinya sama dengangasket.

Untuk penyekat pada aplikasi yang bertekanan tinggi di atas 5500 kPa (800 psi) seringO-ringditambahkan denganback-up ringuntuk mencegah kebocoran yang ditimbulkan oleh adanya celah antara dua permukaan.Pressureback-up ringbiasanya terbuat dari bahan plastik yang berfungsi untuk memperpanjang usiaO-ring.

Pada saat pemasanganO-ring seal, yakinkan semua permukaan bersih dari kotoran dan debu. PeriksaO-ring sealdari kotoran, debu, goresan (screth) dan cacat lainya yang akan menyebabkan kebocoran.

c.Lip Seals

Gb. 2.5Lip Seals

Lipsealadalah jenisdynamic sealyang banyak digunakan pada kontruksi alat berat.Lipsealmemikul semua jenis kondisi pengoperasian dan mencegah tidak beroperasinyamachinekarena panas yang diakibatkan gesekan atau juga mencegah bercampurnya pelumas atau cairan.LipSealjuga menahan perpindahan gerakan di antara dua komponen yang dibatasi.Lipsealrelatif sangat mudah dilepas pada saat perbaikan atau penggantian komponen.

Gb. 2.6 Seal dengan Ring

JenislipsealadalahRadiallipsealdanDirt excluding lipseals.Dirt excluding lipsealdigunakan untuk membersihkan kotoran padacylinder.Radiallipsealdigunakan untuk mencegah kebocoran pada perputaranshaftdan dibuat dengan bermacam-macam bentuk dan ukuran disesuaikan dengan aplikasi pemasangannya.Internallipsealmempunyai bibirsealdi diameter dalam.Externalradiallipsealmempunyai bibirsealpada diameter luar darisealtersebut.

Radiallipsealmenahan permukaanshaftdengan tekanan cairan dangarterspring.Garterspringmenekan bibirsealketika tekanan cairan rendah. Pada operasi yang sebenarnyasealdibantu oleh lapisan tipis oli antara bibirsealdanshaft, ini supaya bisa melumasi bibirsealdan mencegah kebocoran.

Gb.2.7 Radial Lip Seal

d.Duo ConeSeal

Duo conesealdibuat untuk menjaga kotoran tidak masuk ke dalam sistem dan menjaga kebocoran cairan pelumas pada area yang luas.Duoconesealharus bisa menahan karat yang lebih lama dengan sedikit perawatanDuo coneseallebih bisa menahan kebengkokanshaft,end playdan beban yang tiba-tiba.

Duoconesealterdiri dari dua ring yang biasanya terbuat dari karet, dipasangkan pada duagroove metal retaining ring.

Gb. 2.8Duo ConeSeal

Gb. 2.9StrukturDuo ConeSeal

Rubber ringsbekerja sama denganmetal ringsberfungsi sebagaiseal.Rubber ringjuga sebagai bantalan untukmetal ringsdan menjaga kerataan permukaan pada saatshaftberputar selamamachineberoperasi. Kehalusan permukaanmetal ringsbersama-sama dengan kekentalan oli melapisishaft.