BAB IV
HASIL YANG DICAPAI DAN POTENSI KHUSUS
4.1 PENDAHULUAN
Pada bab ini, penulis akan membahas secara detail analisis dan pengujian umur pakai bantalan pada mesin pemipil jagung. Perhitungan umur pakai bantalan ini mencakup beberapa aspek penting, yaitu beban aksial, beban radial dan beban ekivalen, berdasarkan hasil dari waktu proses pemipilan jagung.
4.2 PERHITUNGAN DAN ANALISIS
4.2.1 Perhitungan Dengan Beban Tambahan Pada Proses Pemipilan (Jagung 10 kg)
Beban aksial yang terjadi pada bantalan sebagai berikut:
Fa = (NTN Bearings Catalogue)
Dimana :
Fa = Beban aksial
Fr = Beban radial Y = faktor gaya aksial
=
= 138,72 kg
= 138,72 . 9,8 m/s² = 1.359,45 N
Berdasarkan tabel 2.1 (faktor-faktor X, Y dan X0,Y0) karena bantalan ini
merupakan bantalan angular contact ball bearing dengan data spesifikasi bearing menunjukkan e = 1,14 (bantalan dengan bola dalam yang berputar) dimana:
=
=
7,14Berdasarkan tabel 2.1 maka jika = 7,14 ≥ e , ( 7,14 ≥ 1,14 ) maka dapat ditentukan faktor untuk perhitungan beban ekivalen yaitu X = 0,35 dan Y = 0,57
Untuk menghitung beban dinamis ekivalen pada bantalan digunakan persamaan 2.3 sebagai berikut:
Diketahui:
P = X.Fr + Y.Fa
P = 0,35 . 190,32 + 0,57 . 1.359,45 P = 66,612 + 774,88
P = 841,49 N
Setelah diketahui beban yang bekerja yang terjadi pada bantalan, maka selanjutnya adalah melakukan perhitungan teoritis umur pakai bantalan. Untuk menghitung umur pakai bantalan ini (angular contact ball bearing) maka digunakan persamaan 2.4 sebagai berikut:
Diketahui:
C = Cr = 7150 N (Lampiran E) p = 3 (konstanta untuk ball bearing) L10 =
(
)
L10 =
(
)
L10 = putaran
Perhitungan di atas merupakan perhitungan umur pakai bantalan berdasarkan jumlah putaran dalam juta putaran. Sedangkan umur pakai bantalan berdasarkan jam operasinya, menggunakan persamaan 2.5 sebagai berikut:
L10h = L10 L10h = 613,43 L10h = 613,43 L10h = Jam Operasi
Dengan menggunakan persamaan di atas, berdasarkan jam operasinya maka di dapat umur bantalan secara teoritis adalah 9.219,88 jam operasi. Jika diasumsikan operasi mesin pemipil jagung tersebut adalah 5 jam per hari dengan beban yang di tentukan dan bila di hitung dalam jangka waktu bulan dan tahun, maka seharusnya umur bantalan tersebut adalah sebagai berikut:
Jam operasi aktual =
= = 5,05 tahun
4.2.2 Perhitungan Dengan Beban Tambahan Pada Proses Pemipilan (Jagung 12 kg)
Beban aksial yang terjadi pada bantalan sebagai berikut:
Fa = (NTN Bearings Catalogue)
Dimana :
Fa = Beban aksial
Fr = Beban radial
Y = faktor gaya aksial
Jadi : Fa =
=
= 166,46 kg
= 166,46 . 9,8 m/s² = 1.631,30 N
Berdasarkan tabel 2.1 (faktor-faktor X, Y dan X0,Y0) karena bantalan ini
merupakan bantalan angular contact ball bearing dengan data spesifikasi bearing menunjukkan e = 1.14 (bantalan dengan bola dalam yang berputar) dimana :
=
=
8,57Berdasarkan tabel 2.1 maka jika = 8,57 ≥ e , ( 8,57 ≥ 1,14 ) maka dapat ditentukan faktor untuk perhitungan beban ekivalen yaitu X = 0,35 dan Y = 0,57
Untuk menghitung beban dinamis ekivalen pada bantalan digunakan persamaan 2.3 sebagai berikut:
Diketahui:
P = X.Fr + Y.Fa
P = 0,35 . 190,32 + 0,57. 1.631,30 P = 66,612 + 929,84
P = 996,45 N
Setelah diketahui beban yang bekerja yang terjadi pada bantalan, maka selanjutnya adalah melakukan perhitungan teoritis umur pakai bantalan. Untuk menghitung umur pakai bantalan ini (angular contact ball bearing) maka digunakan persamaan 2.4 sebagai berikut :
Diketahui:
P = 996,45 N
C = Cr = 7150 N (Lampiran E) p = 3 (konstanta untuk ball bearing) L10 =
(
)
L10 =
(
)
L10 = 369,44 . putaran
Perhitungan di atas merupakan perhitungan umur pakai bantalan berdasarkan jumlah putaran dalam juta putaran. Sedangkan umur pakai bantalan berdasarkan jam operasinya, menggunakan persamaan 2.5 sebagai berikut:
L10h =
L10
L10h =
L10h =
369,44
L10h = Jam operasi
Dengan menggunakan persamaan di atas, berdasarkan jam operasinya maka di dapat umur bantalan secara teoritis adalah 5.552,69 jam operasi. Jika diasumsikan operasi mesin pemipil jagung tersebut adalah 5 jam per hari dengan beban yang di tentukan dan bila di hitung dalam jangka waktu bulan dan tahun, maka seharusnya umur bantalan tersebut adalah sebagai berikut:
Jam operasi aktual = =
= 3,04 tahun
4.2.3 Perhitungan Dengan Beban Tambahan Pada Proses Pemipilan (Jagung 14 kg)
Beban aksial yang terjadi pada bantalan sebagai berikut:
Fa = (NTN Bearings Catalogue)
Dimana :
Fa = Beban aksial
Fr = Beban radial
Y = faktor gaya aksial
Jadi : Fa =
=
= 194,21 kg
= 194,21 . 9,8 m/s² = 1.903,25 N
Berdasarkan tabel 2.1 (faktor-faktor X, Y dan X0,Y0) karena bantalan ini
merupakan bantalan angular contact ball bearing dengan data spesifikasi bearing menunjukkan e = 1,14 (bantalan dengan bola dalam yang berputar) dimana :
=
=
10Berdasarkan tabel 2.1 maka jika
= 10 ≥ e , ( 10 ≥ 1,14 ) maka dapat ditentukan faktor untuk perhitungan beban ekivalen yaitu X = 0,35 dan Y = 0,57
Untuk menghitung beban dinamis ekivalen pada bantalan digunakan persamaan 2.3 sebagai berikut:
Diketahui:
P = X.Fr + Y.Fa
P = 0,35 . 190,32 + 0,57 . 1.903,25 P = 66,612 + 1.084,85
P = 1.151,46 N
Setelah diketahui beban yang bekerja yang terjadi pada bantalan, maka selanjutnya adalah melakukan perhitungan teoritis umur pakai bantalan. Untuk menghitung umur pakai bantalan ini (angular contact ball bearing) maka digunakan persamaan 2.4 sebagai berikut :
Diketahui:
P = 1.151,46 N
C = Cr = 7150 N (Lampiran E) p = 3 (konstanta untuk ball bearing) L10 =
(
)
L10 =
(
)
L10 = 239,42 . putaran
Perhitungan di atas merupakan perhitungan umur pakai bantalan berdasarkan jumlah putaran dalam juta putaran. Sedangkan umur pakai bantalan berdasarkan jam operasinya, menggunakan persamaan 2.5 sebagai berikut:
L10h =
L10
L10h =
L10h =
239,42
L10h = Jam operasi
Dengan menggunakan persamaan di atas, berdasarkan jam operasinya maka di dapat umur bantalan secara teoritis adalah 3.598,49 jam operasi. Jika diasumsikan operasi mesin pemipil jagung tersebut adalah 5 jam per hari dengan beban yang di tentukan dan bila di hitung dalam jangka waktu bulan dan tahun, maka seharusnya umur bantalan tersebut adalah sebagai berikut:
Jam operasi aktual =
= = 1,9 tahun
4.2.4 Perhitungan Dengan Beban Tambahan Pada Proses Pemipilan (Jagung 16 kg)
Beban aksial yang terjadi pada bantalan sebagai berikut:
Fa = (NTN Bearings Catalogue)
Dimana :
Fa = Beban aksial
Fr = Beban radial
Y = faktor gaya aksial
Jadi: Fa =
=
= 221,95 kg
= 221,95 . 9,8 m/s² = 2.175,11 N
Berdasarkan tabel 2.1 (faktor-faktor X, Y dan X0,Y0) karena bantalan ini
merupakan bantalan angular contact ball bearing dengan data spesifikasi bearing menunjukkan e = 1,14 (bantalan dengan bola dalam yang berputar) dimana:
=
=
11,4 Berdasarkan tabel 2.1 maka jika= 11,4 ≥ e , ( 11,4 ≥ 1,14 ) maka dapat ditentukan faktor untuk perhitungan beban ekivalen yaitu X = 0,35 dan Y = 0,57
Untuk menghitung beban dinamis ekivalen pada bantalan digunakan persamaan 2.3 sebagai berikut:
Diketahui:
P = X.Fr + Y.Fa
P = 0,35 . 190,32 + 0,57 . 2.175,11 P = 66,612 + 1.239,81
P = 1.306,42 N
Setelah diketahui beban yang bekerja yang terjadi pada bantalan, maka selanjutnya adalah melakukan perhitungan teoritis umur pakai bantalan. Untuk menghitung umur pakai bantalan ini (angular contact ball bearing) maka digunakan persamaan 2.4 sebagai berikut:
Diketahui:
P = 1.306,42 N
C = Cr = 7150 N (Lampiran E) p = 3 (konstanta untuk ball bearing) L10 =
(
)
L10 =
(
)
L10 = 163,93 . putaran
Perhitungan di atas merupakan perhitungan umur pakai bantalan berdasarkan jumlah putaran dalam juta putaran. Sedangkan umur pakai bantalan berdasarkan jam operasinya, menggunakan persamaan 2.5 sebagai berikut:
L10h =
L10
L10h =
L10h =
169,93
L10h = 2.463,87 Jam operasi
Dengan menggunakan persamaan di atas, berdasarkan jam operasinya maka di dapat umur bantalan secara teoritis adalah 2.463,87 jam operasi. Jika diasumsikan operasi mesin pemipil jagung tersebut adalah 5 jam per hari dengan beban yang di tentukan dan bila di hitung dalam jangka waktu bulan dan tahun, maka seharusnya umur bantalan tersebut adalah sebagai berikut:
Jam operasi aktual =
= = 1,3 tahun
Berdasarkan hasil analisis perhitungan di atas untuk menentukan umur pakai bantalan dapat dilihat pada tabel 4.1
Tabel 4.1 Hasil Analisis Perhitungan Umur Pakai Bantalan Sumber: Data Pribadi, 2017
Beban
Jagung Aksial (Fa) Beban Radial (Fr) Beban
Beban Dinamis Equivalen (P) Umur Pakai Bnatalan Dengan Kendala 90% (L10) Umur Pakai Bantalan Berdasarkan Jam Operasi (L10h)
10 kg 1.359,45 N 190,32 N 841,49 N 613,43 Juta Putaran 9219,88 Jam Operasi 12 kg 1.631,30 N 190,32 N 996,45 N 369,44 Juta Putaran 5.552,69 Jam Operasi 14 kg 1.903,25 N 190,32 N 1.151,46 N 239,42 Juta Putaran 3.598,49 Jam Operasi 16 kg 2175,11 N 190,32 N 1.306,42 N 163,93 Juta Putaran 2.463,87 Jam Operasi
Dari tabel diatas dapat diketahui bahwa semakin besar beban jagung yang dipipil makan semakin besar beban aksial yang ditimbulkan terhadap bantalan, dan dapat menguragi umur dari bantalan tersebut. Bila sudah diketahui seberapa lama jam operasi bantalan maka sebaiknya mengganti bantalan dengan yang baru, bila bantalan sudah mengalami kerusakan akan berdampak pada elemen mesin yang lain dan hasil proses pemipilan tidak maksimal, mengurangi kualitas jagung hasil pemipilan. Hasil umur bantalan di atas masih masuk dalam standar dengan pemakaian sebentar – sebentar dan tidak terus – menerus, dapat dilihat pada tabel 2.4.
