MAKALAH TENTANG BANTALAN
MAKALAH TENTANG BANTALAN
Disusun Untuk Memenuhi Tugas Elemen Mesin
RISKA AFRILIANTI RISKA AFRILIANTI
0220110063 0220110063
POLITEKNIK MANUFAKTUR ASTRA POLITEKNIK MANUFAKTUR ASTRA
JL. Gaya Motor Raya No. 8 Sunter II, Jakarta 14330
Telp.(021)651-9555 , Fax(021)651-9821
KATA PENGANTAR
Puji syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan hidayatnya saya dapat menyelesaikan makalah ini. Penulis mengucapakan terima kasih kepada teman-teman, orang tua dan dosen pembimbing karena tanpa bantuannya makalah ini tidak dapat selesai dengan baik. Selain itu dengan bantuan teman-teman, orang tua, penulis mendapatkan data yang bagus dan akurat.
Pada kesempatan ini penulis akan membahas mengenai Bantalan. Penulis membuat makalah ini untuk memenuhi tugasElemen Mesin. Makalah ini masih banyak kekurangan, untuk itu bagi para pembaca mohon memberikan kritik dan saran yang membangun agar makalah ini menjadi lebih baik.Semoga makalah ini dapat memberikan manfaat yang baik bagi para pembaca.
Jakarta, Oktober 2012
DAFTAR ISI DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ……….. 1 KATA PENGANTAR ……… 2 DAFTAR ISI………. 3 BAB I PENDAHULUAN ……… 4 1.1 Definisi Bantalan………. 1
1.2 Prinsip Kerja Bantalan………. 2
BAB II ISI ………... 4
2.1 Klasifikasi Bantalan……….. 5
2.2 Sifat- Sifat Bantalan Yang Baik ………. 11
2.3 Sistem Pelumasan Pada Bantalan……… 15
2.4 Penyebab Kerusakan Pada Bearing……… 17
2.5 Manfaat Penggunaan Bearing ………... 20
BAB III PENUTUP ………. 21
3.1 Kesimpulan……….. 21
BAB I BAB I PENDAHULUAN PENDAHULUAN 1.1 1.1 DefinisiDefinisi
Bantalan merupakan salah satu bagian dari elemen mesin yang memegang 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 bekerja dengan baik.
1.2
1.2 Prinsip Prinsip Kerja Kerja BantalanBantalan
Apabila ada dua buah logam yang bersinggungan satu dengan lainnya saling bergeseran maka akan timbul gesekan , panas dan keausan .
Untuk itu pada kedua benda diberi suatu lapisan yang dapat mengurangi gesekan , panas dan keausan serta untuk memperbaiki kinerjanya, ditambahkan pelumasan sehingga kontak langsung antara dua benda tersebut dapat dihindarai.
BAB II BAB II ISI ISI
2.1
2.1 Klasifikasi Klasifikasi BantalanBantalan
Pada umumya bantalan dapat diklasifikasikan menjadi 2 bagian yaitu : Pada umumya bantalan dapat diklasifikasikan menjadi 2 bagian yaitu :
1.
1.
Berdasarkan gerakan bantalan terhadap arah Poros
Berdasarkan gerakan bantalan terhadap arah Poros
a.a. Bantalan LuncurBantalan Luncur
Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara poros dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantaraan lapisan pelumas. 1) 1) 2) 2) 3) 3) 1)
1) Berdasarkan konstruksinya bantalan luncur dibedakan menjadi:Berdasarkan konstruksinya bantalan luncur dibedakan menjadi: a) Bantalan Luncur Radial
a) Bantalan Luncur Radial
Bantalan ini untuk mendukung gaya radial dari batang torak saat berputar. Konstruksinya terbagi / terbelah menjadi dua agar dapat dipasang pada poros
engkol
b) Bantalan luncur aksial b) Bantalan luncur aksial
Bantalan ini menghantarkan poros engkol menerima gaya aksial yaitu terutama pada saat terjadi melepas / menghubungkan plat kopling saat mobil berjalan. Konstruksi bantalan ini juga terbelah / terbagi menjadi dua dan dipasang pada poros jurnal bagian paling tengah.
Bahan Bantalan luncur Bahan Bantalan luncur
Bahan 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
Murah harganya
Tidak terlalu terpengaruh oleh temperature
Berdasar bahannya batalan luncur dibedakan menjadi : Berdasar bahannya batalan luncur dibedakan menjadi :
a) Bantalan satu bahan a) Bantalan satu bahan
Yaitu bantalan yang terbuat dari satu jenis bahan saja seperti besi tuang kelabu atau perunggu. Jenis ini hanya digunakan pada motor dengan beban ringan
b) Bantalan dua bahan b) Bantalan dua bahan
Bantalan ini mempunyai dua bahan untuk pendukung dan untuk bagian luncurnya.Untuk bagian pendukungnya terbuatdari Cuprum ( Cu) , Plumbum ( Pb), Sn atau paduan alumunium , sedanng bagian luncurnya biasanya terbuat dari : Pb atau Sn. Jenis ini mempunyai sifat luncur yang baik serta daya dukungnya lebih besar
Keuntungan: Keuntungan:
a. Tidak peka terhadap beban kejut dan goncangan, karena bantalan luncur memiliki bidang penopang dan bidangpelumasan yang lebar.
b. Bantalan luncur tidak terlalu peka terhadap debu / kotoran, maka dari itu kurang membutuhkan seal.
c. Tinggi angka putaran tidak terbatas karena tidak ada gesekan langsung antara logam dengan logam, tetapi yangada berupa gesekan antara logam dengan pelumas.
d. Bantalan luncur konstruksi belahan memungkinkan pembongkaran dan
pemasangan kembali dari poros dapatdilakukan dengan mudah.
e. Bantalan luncur yang dapat diatur kembali kelonggarannya memungkinkan
dicapainya karakter putaran yang presisi.
Kerugian : Kerugian :
b. Membutuhkan banyak pelumas
c. Rendamen lebih kecil dibandingkan bantalan gelinding
d.
d. Bantalan GelindingBantalan Gelinding
Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola, rol, dan rol bulat.
Gambar 1.2 Bantalan gelinding
Berdasarkan Konstruksi bantalan ini disesuaikan dengan beban yang diterimanya Bantalan Gelinding dibagi menjadi 3, yaitu :
a. Bantalan gelinding aksial ( mengatasi gaya aksial ) b. Bantalan gelinding Radial ( mengatasi gaya radial )
Keuntungan : Keuntungan :
a. Momen awalan dan momen kerja hampir sama besar
b. Kebutuhan pelumas sedikit
c. Pemeliharaan mudah
d. Ukuran yang standart, mudah diganti
e. Dapat menahan beban Kejut sesaat
Kerugian : Kerugian :
a. Sangat peka terhadap beban kejut, terutama pada posisi diam atau berputar lambat
b. Umur pakai dan tingginya angka putaran terbatas c. Sangat peka terhadap debu / kotoran
Macam
Macam –macam Bantalan Gelindingmacam Bantalan Gelinding
Bantalan yang beredar sekarang terdiri dari berbagai macam bentuk dengan kelebihan dan kekurangan masing - masing.
Hal yang perlu diketahui dalam pemilihan bearing antara lain:
1. mengetahui kemungkinan penyebab terjadinya kesalahan dan akibatnya.
Bearing yang telah rusak mempunyai suara yang berisik. dengan mengetahui dan memahami penyebab kesalahan, dan kesalahanya dapat digunakan sebagai dasar untuk mengatasi masalah selanjutnya.
2. Mengetahui standar bearing. Hal ini penting agar memudahkan dalam
pemesanan atau pembelian dalam kasus penggantian bearings. Jenis-jenis bearing
Jenis-jenis bearing
1. Single Row Groove Ball bearings 1. Single Row Groove Ball bearings
Bearings ini mempunyai alur dalam pada kedua cincinya. Karena memiliki alur, maka jenis ini mempunyai kapasitas dapat menahan beban secara ideal pada arah radial dan aksial. Maksud dari beban
radial adalah beban yang tegak lurus terhadap sumbu poros, sedangkan beban aksial adalah beban yang searah sumbu poros
2.
2. Double Row Double Row Self Aligning Self Aligning Ball BBall Bearingsearings
Jenis ini mempunyai dua baris bola, masing-masing baris mempunyai alur sendiri-sendiri pada cincin bagian dalamnya. Pada umunya terdapat alur bola pada cincin luarnya. Cincin bagian dalamnya mampu bergerak sendiri untuk menyesuaikan posisinya. inilah kelebihan dari jenis ini, yaitu dapat mengatasi masalah poros yang kurang sebaris.
3. Single Row Angular Contact Ball Bearings 3. Single Row Angular Contact Ball Bearings
Berdasarkan konstruksinya jenis ini ideal untuk beban radial. Bearing ini biasanya dipasangkan dengan bearing lain. Baik itu dipasang secara pararel maupun bertolak belakang. Sehingga mampu juga untuk menahan beban aksial.
4. Double Row Angular Contact Ball Bearings 4. Double Row Angular Contact Ball Bearings
Disamping dapat menahan beban radial, jenis ini juga dapat menahan beban aksial dalam dua arah. Karena konstuksinya juga, jenis ini dapat
menahan beban torsi. Jenis ini digunakan untuk mengganti dua buah bearing jika ruangan yang tersedia tidak mencukupi.
5. Double Row Barrel Roller Bearings 5. Double Row Barrel Roller Bearings
Bearing ini mempunyai dua baris elemen roller yang pada umumya mempunyai alur berbentuk bola pada cincin luarnya. Jenis ini memiliki kapasitas beban radial yang besar sehingga ideal untuk menahan beban kejut.
6. Single Row Cylindrical Bearings 6. Single Row Cylindrical Bearings
Jenis ini mempunyai dua alur pada satu cincin yang biasanya terpisah. Efek dari pemisahan ini cincin dapat beregerak aksial dengan mengikuti cincin yang lain. Hal ini merupakan suatu keuntungan karena apabila bearing harus mengalami perubahan bentuk karena temperatur maka cincinnya akan dengan mudah menyesuaaikan posisinya. Jenis ini mempunyai kapasitas beban radial yang besar dan juga cocok untuk kecepatan tinggi. 7. Tapered Roller Bearings
7. Tapered Roller Bearings
Dilihat dari konstruksinya, jenis ini ideal untuk beban aksial maupun radial. Jenis ini dapat dipisah,dimana cincin dalamnya
dipasang bersama dengan rollernya dan cincin luarnya terpisah.
8. Single Direction Thrust Ball Bearings 8. Single Direction Thrust Ball Bearings
Bearing jenis ini hanya cocok untuk menahan beban aksial dalam satu arah saja. elemenya dapat sipisahkan sehingga mudah melakukan pemasangan. beban aksial minimum yang dapat ditahan tergantung dari kecepatannya.
Jenis ini sangat sensitif terhadap
ketidaksebarisan (misalignment) poros
terhadap sumbunya.
9.Double Direction Thrust Bearings 9.Double Direction Thrust Bearings
Jenis ini sama seperti point 8, hanya saja bearings jenis ini dapat diberi beban aksial dalam dua arah. Bagian-bagianya pun juga dapat dipisahkan sehingga mudah bongkar dan pasangya.
2.
2.
Menurut bentuk dan letaknya bagian poros yang ditumpu bantalan
Menurut bentuk dan letaknya bagian poros yang ditumpu bantalan
yaitu bagian yang disebut jurnal dapat diklasifikasikan sebagai
yaitu bagian yang disebut jurnal dapat diklasifikasikan sebagai
berikut:
berikut:
a. Bantalan Radial, yang dapat berbentuk silinder, belahan silinder, elips. b. Bantalan Aksial, yang dapat berbentuk bola, kerah, michel.
2.2
2.2 Dalam pemilihan bantalan perlu diketahui sifat-sifat yang harus dipertimbangkan agar diperoleh bahan yang terbaik,sifat-sifat bantalan yang baik yaitu:
1. Tahan Tekanan 1. Tahan Tekanan
Bahan bantalan harus memiliki kekuatan tekan yang tinggi untuk menahan tekanan maksimum sehingga ekstrusi dan deformasi permanen pada bantalan. 2. Kekuatan
2. Kekuatan fatigue
Bahan bantalan harus memiliki kekuatan fatigue yang tinggi sehingga ketika terjadi beban berulang tidak menghasilkan retak pada material.
3. Conformability 3. Conformability
Adalah kemampuan bahan bantalan untuk mengakomodasi lendutan poros dan ketidakakuratan bantalan oleh deformasi plastik (creep).
4. Embeddability 4. Embeddability
debu, pasir dan lain-lain. 5. Tahan Korosi
5. Tahan Korosi
Bahan bantalan tidak boleh menimbulkan korosi akibat pelumasan. Properti ini sangat penting di dalam mesin pembakaran dimana pelumas yang sama
digunakan untuk melumasi dinding silinder dan bantalan. Di dalam silinder, pelumas dapat saja teroksidasi dan menghasilkan endapan karbon. 6. Thermal Konduktivitas
6. Thermal Konduktivitas
Bahan bantalan harus memiliki konduktivitas panas yang tinggi sehingga
memungkinkan perpindahan panas yang cepat yang dihasilkan saat terjadi gesekan. 7. Ekspansi Termal
7. Ekspansi Termal
Bahan bantalan harus memiliki koefisien ekspansi termal rendah, sehingga ketika bekerja dengan suhu yang berbeda-beda. tidak ada perubahan bahan yang diakibatkan perubahan suhu.
Untuk mendapatkan semua sifat di atas sulit ditemukan dalam bantalan tertentu. Dimana bahan yang digunakan pada prakteknya tergantung pada kebutuhan dan kondisi pemanfaatan bantalan. Sehingga pemilihan bahan untuk setiap aplikasi harus berdasarkan hasil analisis. Tabel berikut menunjukan perbandingan dari beberapa sifat yang lebih umum bahan bantalan logam.
Bearing
Material FatigueStrenght Comfor-mability Embed-dability CorrosionResistance Thermal Conductivity
Tin base babbit
poor good excellent excellent poor Lead base
babbit
Poor to fair
good good Fair to good poor Lead
Bronze
fair poor poor good fair Copper
Lead
fair Poor Poor to fair Poor to fair Fair to good Allumunium good Poor to
fair
poor excellent fair Silver Excellent Almost poor excellent excellent
none Silver lead
deposited
excellent excellent poor excellent excellent
2.3
2.3 Sistem Pelumasan Sistem Pelumasan Pada Pada BantalanBantalan
Penggunaan bantalan pada suatu mesin, haruslah memperhatikan sistem pelumasan yang aklan digunakan. Sehingga konstruksi, kondisi kerja, dan letak bantalan menjadi pertimbangan dalam pemilihan.
Berikut ini macam-macam metode pelumasan yaitu : a. Metode Lubrikasi
a. Metode Lubrikasi 1. Manual Lubrication 1. Manual Lubrication
Manual Lubrication dapat dilakukan menggunakan pompa oli.
2.Automatic Lubrication 2.Automatic Lubrication
Lubrikasi menggunakan control timer untuk mengatur supply oli/grease secara otomatis yang didorong dengan menggunakan pompa
3. Gravity System 3. Gravity System
Pelumas diletakkan pada sebuah reservoir, kemudian dibiarkan menetes karena grafitasi melalui needle valve dengan laju yang sudah ditentukan sebelumnya.
4. Pressure System 4. Pressure System
Sirkulasi oli ini merupakan sistem tertutup yang menggunakan pompa, reservoir dan filter.
5. Splash Lubrication 5. Splash Lubrication
Oli berada reservoir yang tersedia dan equipment yang akan dilubrikasi tercelup di dalam oli.
6. Ring Lubrication 6. Ring Lubrication
Lubrikasi dilakukan dengan cara membiarkan ring berputar pada shaft 7. Mist Lubrication
7. Mist Lubrication
Lubrikasi ini menggunakan disc yang terpasang pada shaft. Pelumas mengalir karena perputaran disc dalam bentuk mist.
2.4 Penyebab-penyebab kerusakan pada bearing: 2.4 Penyebab-penyebab kerusakan pada bearing: 1. Kesalahan bahan
1. Kesalahan bahan a. Faktor produsen:
yaitu retaknya bantalan setelah produksi baik retak halus maupun berat, kesalahan toleransi, kesalahan celah bantalan.
b. Faktor konsumen:
yaitu kurangnya pengetahuan tentang karakteristik pada bearing.
2. Penggunaan bearing melewati batas waktu penggunaannya (tidak sesuai dengan 2. Penggunaan bearing melewati batas waktu penggunaannya (tidak sesuai dengan petunjuk buku fabrikasi pembuatan bearing).
petunjuk buku fabrikasi pembuatan bearing).
3. Pemilihan jenis bearing dan
3. Pemilihan jenis bearing dan pelumasannya yang tidak sesuai dengan buku petunjuk danpelumasannya yang tidak sesuai dengan buku petunjuk dan keadaan lapangan (real).
keadaan lapangan (real).
4. Pemasangan bearing pada poros yang tidak hati
4. Pemasangan bearing pada poros yang tidak hati-hati dan tidak sesuai standart yang-hati dan tidak sesuai standart yang ditentukan.
ditentukan.
Kesalahan pada saat pemasangan, diantaranya:
a. Pemasangan yang terlalu longgar, akibatnya cincin dalam atau cincin luar yang berputar yang menimbulkan gesekan dengan housing/poros.
b. 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.
c. 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 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.
Cara mengatasi kerusakan pada bearing: 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.
Proses pemasangan bearing. Proses pemasangan bearing. 1. Proses balancing.
Pemasangan bearing pada komponen mesin, komponen tersebut pertama-tama harus benar-benar balance agar bearing dapat bertahan dengan baik.
2. Alignment (pengaturan sumbu poros pada mesin harus benar-benar sejajar).
3. Proses pemberian beban. Pemberian beban ini harus sesuai dengan jenis bearing yang digunakan apakah itu beban radial atau beban aksial.
4. Pengaturan posisi bearing pada poros.
5. Clearance bearing. Metode pemasangan dan peralatan yang digunakan. 6. Toleransi dan ketepatan
yang diperlukan. Pada saat pemasangan bearing pada
poros, maka toleransi poros pada proses pembubutan harus diperhatikan karena hal tersebut mempengaruhi keadaan bearing.
2.5 Macam
2.5 Macam –Macam Contoh Penggunaan BantalanMacam Contoh Penggunaan Bantalan 1. Bantalan Poros Engkol
2.Bantalan pada Kereta Api 3. Bantalan Utama pada Perkakas
BAB III BAB III PENUTUP PENUTUP 3.1 3.1 KesimpulanKesimpulan
Bantalan merupakan salah satu bagian dari elemen mesin yang memegang 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 bekerja dengan baik.
Pada umumya bantalan dapat diklasifikasikan menjadi 2 bagian yaitu:
a. Berdasarkan gerakan bantalan terhadap poros a. Berdasarkan gerakan bantalan terhadap poros
1.
1. Bantalan luncurBantalan luncur
Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara poros dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantaraan lapisan pelumas.
2.
2. Bantalan gelindingBantalan gelinding
Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola, rol, dan rol bulat.
b. Berdasarkan arah beban terhadap poros b. Berdasarkan arah beban terhadap poros
1. Bantalan radial 1. Bantalan radial
Arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus sumbu. 2.
2.Bantalan aksialBantalan aksial
Arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbu poros. 3.
3. Bantalan gelinding khususBantalan 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.
Dalam membuat bearing juga perlu diperhatikan sifat-sifat bahan yang akan digunakan. Dalam pembuatan bearing sendiri terdapat standar-standar yang harus dipenuhi oleh suatu bahan agar dapat dihasilkan suatu bearing yang berkualitas baik. Standar –standar tersebut diantaranya adalah,tahan beban, tahan korosi,embaddibility,conformability, kekuatan fatigue, konduktifitas termal,ekspansi termal.
Selain itu, dalam pemasangan bearing pun harus benar, jika tidak juga dapat
menimbulkan kerusakan. Pelumasan pada bearing juga factor yang dapat menentukan umur dan tingkat keausan sebuah bearing. Terdapat bermacam –macam jenis pelumasan yaitu diantaranya Pelumasan Tangan, Pelumasan Tetes, Pelumasan Sumbu, Pelumasan Percik , Pelumasan Cincin , Pelumasan Pompa , Pelumasan Gravitasi, Pelumasan Celup.
Bantalan juga banyak bermanfaat pada kehidupan kita misalnya pada, perkakas mesin bubut, bantalan kereta api, poros engkol, dll.
DAFTAR PUSTAKA
Sularso.2004.Elemen Mesin.Jakarta : Pradnya Paramita
www.scribd.com
