37330018 paper bantalan

29
Bantalan (Bearing) 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. Berikut ini adalah gambar jenis-jenis bantalan Deep groove ball bearings dan Angular contact ball bearing : Gambar 1. Gambar perbedaan antara dua bearing yang dipergunakan Deep groove ball bearing(1), Angular contact ball bearing (2). Pada umumya bantalan dapat diklasifikasikan menjadi 2 bagian yaitu : a. 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. b. Berdasarkan arah beban terhadap poros • Bantalan radial 1

Upload: muhammad-aris-munandar

Post on 13-Aug-2015

81 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: 37330018 Paper Bantalan

Bantalan (Bearing)

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. Berikut ini adalah

gambar jenis-jenis bantalan Deep groove ball bearings dan Angular contact ball bearing :

Gambar 1. Gambar perbedaan antara dua bearing yang dipergunakan

Deep groove ball bearing(1), Angular contact ball bearing (2).

Pada umumya bantalan dapat diklasifikasikan menjadi 2 bagian yaitu :

a. 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.

b. Berdasarkan arah beban terhadap poros

• Bantalan radial

1

Page 2: 37330018 Paper Bantalan

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.

1. Bantalan Luncur

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. Atas dasar arah beban

terhadap poros maka bantalan luncur dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

1. Bantalan Radial atau disebut jurnal bearing, dimana arah beban yang ditumpu bantalan adalah tegak lurus terhadap sumbu poros.

2. Bantalan aksial atau disebut trust bearing, yaitu arah beban yang ditumpu bantalan adalah sejajar dengan sumbu poros.

3. Bantalan luncur khusus adalah kombinasi dari bantalan radial dan bantalan aksial.

Gambar 1. Contoh dari Bantalan Luncur

1.1 Jenis dan fungsi dari bantalan luncur:

1. Bantalan luncur silinder penuh, digunakan untuk poros-poros yang ukuran kecil berputar

lambat dan beban ringan.

2. Bantalan luncur silinder memegas, digunakan pada poros-poros mesin bubut, mesin frais

dan mesin perkakas lainnya.

3. Bantalan luncur blah, digunakan pada poros-poros ukuran sedang dan besar seperti

bantalan pada poros engkol, bantalan poros pada roda kendaraan dan lain-lain.

2

Page 3: 37330018 Paper Bantalan

4. Bantalan inside, digunakan untuk poros dengan beban yang sering berubah, misalkan

bantalan poros engkol dari poros-poros presisi.

5. Bantalan luncur sebagian, digunakan untuk poros yang berputar lambat, beban berat tetapi

tidak berubah-ubah. Misalkan bantalan pada mesin-mesin perkakas kepala cekam.

6. 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.

7. Bantalan luncur tranlasi, digunakan untuk blok-blok luncur gerak lurus, seperti blok luncur

pada batang torak mesin uap dan blok luncur pada mesin produksi.

1.2 Bahan-bahan bantalan luncur:

- Besi cor (BC 14 : BC 22), beban dan kecepatan rendah.

- Brons, dibuat dari tembaga (Cu), timah putih (Sn), timah hitam (Pb) dan aluminium (Al).

- Babit, dibuat dari timah putih dan timah hitam dengan bahan dasar antimon.

- Logam bubut (metal powder), dibuat dari serbuk brons dan grafit yang dipadatkan dengan

lapisan luar dari baja lunak.

- Bahan bukan logam, dibuat dari kayu keras, karet plastik dan bahan sintesis lainnya.

Karena gesekannya yang besar pada saat mulai jalan, maka bantalan luncur

memerlukan momen awal yang besar. Pelumasan pada bantalan ini tidak begitu sederhana,

karena gesekan yang besar akan menimbulkan panas pada bantalan, sehingga memerlukan

pendinginan khusus.

Pada umumnya, konstruksi bantalan luncur berbentuk silinder atau silinder yang

dibelah dua yang pada bagian dalamnya biasanya dilapisi oleh bahan yang mempunyai sifat-

sifat seperti :

1. Mempunyai kekuatan yang cukup untuk menahan beban statis dan beban dinamis

2. Tahan aus

3. Mampu membenamkan kotoran atau partikel-partikel halus

4. Dapat menyesuaikan diri terhadap lenturan poros atau geometri poros

5. Tahan korosi

6. Koefisien gesek yang rendah

7. Mempunyai ketahanan terhadap pengelupasan lapisan

3

Page 4: 37330018 Paper Bantalan

Ada beberapa jenis bahan yang biasa digunakan sebagai lapisan pada rangka bantalan,

yaitu paduan timah putih (Tin base alloy) dan paduan timah hitam (Lead base alloy). Paduan

ini biasa disebut logam putih (white metal) atau logam Babbitt.

Logam Babbitt ini relatif lunak, sehingga untuk meningkatkan kemampuannya dalam

menumpu beban maka harus ditumpu oleh rangka bantalan (bearing shell) yang lebih kuat.

Rangka bantalan biasanya terbuat dari Baja, Besi cor atau paduan Tembaga. Logam Babbitt

ini kemudian dilapiskan pada permukaan dinding dalam dari rangka bantalan dengan cara

pengecoran, pengelasan, metal spray atau elektro plating.

Lapisan babbit ini harus dapat melekat dengan kuat pada rangka bantalan. Kekuatan ikatan

antara logam babbit dan rangka bantalan dapat dicapai dengan baik jika preparasi dari

permukaan rangka bantalan dilakukan dengan sempurna.

2. Bantalan Gelinding

Bantalan yang sering digunakan adalah bantalan gelinding atau disebut juga bantalan anti

gesek. Keuntungan dan kerugian bantalan gelinding :

a. Bantalan gelinding pada umumnya lebih cocok untuk beban kecil daripada bantalan luncur,

tergantung pada bentuk elemen gelindingnya.

b. Putaran pada bantalan ini dibatasi oleh gaya sentrifugal yang timbul pada elemen gelinding

tersebut.

c. Karena konstruksinya yang sukar dan ketelitiannya yang tinggi, maka bantalan gelinding

hanya dapat dibuat oleh pabrik-pabrik tertentu saja.

d. Harganya pada umumnya le bih mahal daripada bantalan luncur

e. Untuk menekan biaya pembuatan serta memudahkan pemakaian, bantalan gelinding

diproduksi menurut standar dalam berbagai ukuran dan bentuk

f. Dengan gesekan yang sangat rendah pelumasannya pun sangat sederhana, cukup dengan

gemuk, bahkan pada jenis tertentu yang memakai sil sendiri tidak perlu pelumasan lagi

g. Meskipun ketelitiannya tinggi, namun karena adanya gerakan elemen gelinding dan

sangkar, pada putaran tinggi bantalan ini agak gaduh dibandingkan dengan bantalan luncur.

Macam – macam bantalan gelinding adalah sebagai berikut :

a. Bantalan gelinding dengan bola (ball bearing)

- Bantalan gelinding bola radial (radial ball bearing)

- Bantalan gelinding bola kontak menyudut ( angular contact ball bearing)

4

Page 5: 37330018 Paper Bantalan

- Bantalan gelinding bola aksial ( thrust ball bearing)

b. Bantalan gelinding dengan roll ( roller bearing)

- Bantalan gelinding rol silinder (cylindrical roller bearing)

- Bantalan gelinding rol jarum (needle roller bearing)

- Bantalan gelinding rol tirus (tapered roller bearing)

- Bantalan gelinding rol lengkung (spherical roller bearing)

Walaupun bantalan gelinding disebut juga sebagai bantalan anti gesekan (anti friction

bearing), tetapi karena adanya beban dan putaran maka akan timbul slip, sehingga

menimbulkan gesekan antara komponen bantalan, yaitu : ring luar, bola atau rol, dan ring

dalamnya.

Gambar 2. Contoh dari Bantalan Gelinding

2.1 Kerusakan Bantalan Gelinding

Kerusakan bantalan gelinding dapat disebabkan karena:

Kesalahan bahan (faktor produsen) yaitu retaknya bantalan setelah produksi baik retak

halus maupun berat, kesalahan tolransi, kesalahan celah bantalan.

Kesalahan pada saat pemasangan.

➢ Pemasangan yang terlalu longgar yang akibatnya cincin dalam atau cincin luar yang

berputar yang menimbulkan gesekan denga housing/poros.

➢ Pemasangan yang terlalu erat yang 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.

5

Page 6: 37330018 Paper Bantalan

Kesalahan operasi seperti.

➢ Bahan pelumas yang tidak sesuai akibatnya akan terjadi korosi atau penggumpalan

pelumas yang dapat menghambat berputarnya bantalan.

➢ Pengotoran dari debu atau daerah sekitarnya yang akibatnya bantalan akan mengalami

keausan dan berputarnya dengan bushing.

➢ Pemasangan yang tidak sejajar maka akan menimbulkan guncangan pada saat berputar

yang dapat merusak bantalan.

2.2 Pembacaan nomor nominal pada bantalan gelinding.

Dalam praktek, bantalan gelinding standart dipilih dari katalog bantalan. Ukuran utama

bantalan adalah :

- Diameter lubang

- Diameter luar

- lebar

- Lengkungan sudut

Nomor nominal bantalan gelinding terdiri dari nomor dasar dan nomor pelengkap.

Nomor dasar yang ada merupakan lambang jenis, lambang ukuran(lambang lebar, diameter

luar). Nomor diameter lubang dan lambang sudut kontak penulisannya bervariasi tergantung

produsen bearing yang ada.

Bagian Nomor nominal

A B C D

A menyatakan jenis dari bantalan yang ada.

Jika A berharga :

• 0 maka hal tersebut menunjukkan jenis Angular contact ball bearings, double row.

• 1 maka hal tersebut menunjukkan jenis Self-aligning ball bearing.

• 2 maka hal tersebut menunjukkan jenis spherical roller bearings and spherical roller

thrust bearings.

• 3 maka hal tersebut menunjukkan jenis taper roller bearings.

• 4 maka hal tersebut menunjukkan jenis Deep groove ball bearings, double row.

• 5 maka hal tersebut menunjukkan jenis thrust ball bearings.

• 6 maka hal tersebut menunjukkan jenis Deep groove ball bearings, single row.

• 7 maka hal tersebut menunjukkan jenis Angular contact ball bearings, single row.

• 8 maka hal tersebut menunjukkan jenis cylindrical roller thrust bearings.

6

Page 7: 37330018 Paper Bantalan

B menyatakan lambang diameter luar.

• Jika B berharga 0 dan 1 menyatakan penggunaan untuk beban yang sangat ringan.

• Jika B berharga 2 menyatakan penggunaan untuk beban yang ringan.

• Jika B berharga 3 menyatakan penggunaan untuk beban yang sedang.

• Jika B berharga 4 menyatakan penggunaan untuk beban yang berat.

C dan D menyatakan lambang diameter dalam

Untuk bearing yang berdiameter 20 - 500 mm, kalikanlah 2 angka lambang tersebut untuk

mendapatkan diameter lubang sesungguhnya dalam mm. Nomor tersebut biasanya bertingkat

dengan kenaikan 5 mm tiap tingkatnya.

3. Penyebab-penyebab kerusakan pada bearing:

1. 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.

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

7

Page 8: 37330018 Paper Bantalan

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.

4. Proses pemasangan bearing

- Proses balancing. Pemasangan bearing pada komponen mesin, komponen tersebut pertama-

tama harus benar-benar balance agar bearing dapat bertahan dengan baik.

- Alignment (pengaturan sumbu poros pada mesin harus benar-benar sejajar).

- Proses pemberian beban. Pemberian beban ini harus sesuai dengan jenis bearing yang

digunakan apakah itu beban radial atau beban aksial.

- Pengaturan posisi bearing pada poros.

- Clearance bearing. Metode pemasangan dan peralatan yang digunakan.

- 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.

5. 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.

8

Page 9: 37330018 Paper Bantalan

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.

Flexible Machine Elements

1. Sabuk (Belt)

Sabuk (belt) adalah elemen mesin fleksibel yang bisa digunakan dengan mudah untuk

mentransmisikan torsi dan gerakan berputar dari suatu komponen ke komponen lainnya.

Sabuk dililitkan pada puli yang melekat pada poros yang akan berputar.

Belt digunakan karena jarak antara poros dan motor penggerak relatif jauh. Jika

menggunakan roda gigi bisa menjadi masalah dalam pembuatan maupun biaya sebab

pembuatan roda gigi relatif lebih mahal dibandingkan dengan pembuatan puli. Lagi pula,

bermacam-macam ukuran puli banyak tersedia di pasaran.

Sebagian besar transmisi sabuk menggunakan sabuk V, karena harganya murah,

penanganan mudah, cara kerjanya lebih halus, dan tak bersuara. Sabuk V terbuat dari karet

dan mempunyai penampang trapesium. Sabuk ini dibelitkan di sekeliling alur puli yang juga

berbentuk V. Bagian sabuk yang membelit pada puli akan mengalami lengkungan, sehingga

lebar bagian dalamnya bertambah besar. Gaya gesekan juga bertambah karena pengaruh

bentuk baji, yang menghasilkan transmisi daya yang besar pada tegangan relatif rendah. Ini

merupakan salah satu keunggulan sabuk V ketimbang sabuk rata. Transmisi sabuk hanya

dapat dihubungkan poros-poros dengan arah putaran yang sama.

Secara umum, sabuk dapat diklasifikasikan menjadi 3 jenis :

1. Flat Belt , Sabuk datar banyak digunakan di pabrik dan bengkel(tempat kerja), dimana

tenaga di transmisikan dari puli satu ke puli lain. Yang mana kedua puli tidak boleh terpisah

lebih dari 10 meter

9

Page 10: 37330018 Paper Bantalan

2. V-Belt , banyak digunakan di pabrik dan bengkel(tempat kerja) yang mana baik digunakan

untuk mentransmisikan tenaga dari puli satu ke puli lain. Yang mana kedua puli sangat dekat

atau berdekatan satu sama lain.

3. Circular Belt , banyak digunakan di pabrik dan bengkel(tempat kerja), dimana tenaga di

transmisikan dari puli satu ke puli lain. Yang mana kedua puli tidak boleh terpisah lebih dari

5 meter .

Gambar 3. Jenis-jenis sabuk (belt)

Koefisien gesek sabuk bergantung dari bahan sabuk, bidang permukaan puli, slip

sabuk, dan kecepatan sabuk. Kecepatan sabuk harus diperhitungkan karena semakin besar

kecepatan sabuk, makin besar gaya sentrifugal sabuk yang mengakibatkan tegangan sabuk

semakin besar pula. Besarnya gaya sentrifugal dipengaruhi oleh massa jenis (density) sabuk.

Jika sabuk terusan (tak berujung) tidak tersedia, maka sabuk potong harus disambung

di kedua ujungnya dengan pengikat. Macam-macam sambungan sabuk terdiri atas :

• Semen (cemented joint)

• Laced joint

• Kait ( hinged joint)

Sambungan semen adalah sambungan pada sabuk terusan dari pabrik pembuat yang

lebih kuat sehingga lebih disukai.

Sambungan laced joint dibuat dengan melubangi sabuk sedemikian sehingga diikat dengan

pelat pengikat (raw hide strip)

Sambungan dengan cara metal laced dapat digunakan untuk mengikat sabuk

10

Page 11: 37330018 Paper Bantalan

Gambar 4. Metal Laced Joint

Sambungan kait (hinged joint) dibuat dengan memasang sejumlah kait pada ujung-

ujung sabuk. Dengan sebuah ujung kait dihubungkan.

Gambar 5. Hinged Joint

1.1 V- Belt

Transmisi V-Belt

V- belt terbuat dari karet dengan inti tenunan tetoron atau semacamnya dan

mempunyai penampang trapezium. V-belt dibelitkan di sekeliling alur puli yang membentuk

V pula. Bagian sabuk yang sedang membelit pada puli ini mengalami lengkungan sehingga

lebar bagian dalamnya akan bertambah besar. Gaya gesekan juga akan bertambah karena

pengaruh bentuk baji, yang akan menghasilkan transmisi daya yang besar pada tegangan

yang relatif rendah. Hal ini merupakan salah satu keunggulan V-belt dibandingkan dengan

flat belt. V-belt memiliki konstruksi yang hanya dapat menghubungkan poros-poros yang

sejajar dengan arah putaran yang sama dibandingkan dengan transmisi roda gigi atau rantai,

V-belt bekerja lebih halus dan tak bersuara.

11

Page 12: 37330018 Paper Bantalan

Dimensi pada V-belt dan Puli

Dimensi yang penting dalam perencanaan V-belt dan puli meliputi diameter puli,

panjang V-bely, dan karakter-karakter operasi lain seperti : rasio kecepatan, kecepatan sudut,

besarnya putaran, sudut kontak, jarak antar sumbu poros dan di bawah ini adalah gambar

konstruksi V-belt dan berbagai penampang belt

Gambar 6. Konstruksi V-Belt

Gambar 7. Ukuran penampang V-belt

Gambar 8. Profil Alur V-Belt

Rasio transmisi (i) pada puli didefinisikan sebagai perbandingan antara kecepatan puli

penggerak dengan puli yang digerakkan atau merupakan perbandingan diameter puli yang

digerakkan dengan diameter puli penggerak dan dapat dirumuskan sebagai berikut :

12

Page 13: 37330018 Paper Bantalan

i = n1n2 = Dpdp

dimana :

i = rasio transmisi pada puli

n1 = putaran puli pada motor atau penggerak (rpm)

n2 = putaran puli yang digerakkan (rpm)

dp = diameter puli pada motor atau penggerak (mm)

Dp = diameter puli yang digerakkan (mm)

1.2 Flat Belt

Flat belt umumnya dipakai pada crowned pulleys, sabuk ini lebih tenang dan efisien

pada kecepatan tinggi, dan juga mampu mentransmisikan sejumlah daya yang besar pada

jarak pusat pulley yang panjang. Flat belt ini dapat dibeli dalam bentuk rol dan potongan yang

nanti ujungnya disambung dengan special kits furnished oleh pabriknya.

Daya yang ditransmisikan ditentukan oleh:

• Kecepatan sabuk

• Tarikan oleh sabuk pada pulley

• Sudut kontak antara sabuk dengan pulley yang kecil

• Kondisi pemakaian

Agar transmisi daya berlangsung sempurna, maka perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut:

Poros harus lurus agar tarikan pada belt uniform

Jarak poros tidak terlalu dekat agar sudut kontak pada roda yang kecil sebesar

mungkin

Jarak poros jangan terlalu jauh agar belt tidak terlalu berat

Belt yang terlalu panjang akan bergoyang, dan bagian pinggir sabuk cepat rusak

Tarikan yang kuat supaya bagian bawah, dan sabuk yang kendor di atas agar sudut

kontak bertambah besar\

Jarak antar poros maksimum 10m, dan jarak minimum adalah 3,5 kali diameter roda

yang besar

Bahan sabuk:

Kulit

Anyaman benang

Karet

13

Page 14: 37330018 Paper Bantalan

Macam-macam konfigurasi transmisi flat belt:

Open Belt drive, untuk poros sejajar dan berputar dalam arah yang sama

Gambar 9. Open Belt Drive

Crossed or twist belt drive, untuk poros sejajar dan berputar berlawanan arah.

Karena belt saling bergesekan maka belt menjadi cepat aus dan sobek. Jarak poros

dibatasi maksimum 20 kali lebar belt dan kecepatan maksimim 20 meter/s.

Gambar 10. Twist Belt Drive

Quarter turn belt drive, untuk poros yang bersilangan tegak lurus dan berputar

dalam arah tertentu. Lebar pulley harus lebih dari 1,4 kali lebar sabuk.

14

Page 15: 37330018 Paper Bantalan

Gambar 11. Quarter turn belt drive

Belt drive with idler pulleys, untuk memperbesar sudut kontak jika jarak poros

cukup panjang. Dengan cara ini dapat digunakan untuk perbandingan kecepatan

tinggi, dan untuk menambah tarikan belt.

Gambar 12. Belt Drive with idler pulleys

Dapat juga digunakan jika beberapa poros perlu mengambil daya dari sebuah poros

penggerak

Gambar 13. Gabungan beberapa poros

15

Page 16: 37330018 Paper Bantalan

Compound belt drive, digunakan untuk transmisi daya dari dari sebuah poros ke

beberapa roda

Gambar 14. Compound belt drive

Stepped or cone pulley drive, digunakan untuk mengubah putaran poros yang

digerakkan sementara putaran poros penggerak tetap

Gambar 15. Cone pulley drive

Fast and loose pulley drive, digunakan jika poros yang digerakkan dapat dihentikan

atau diputar

16

Page 17: 37330018 Paper Bantalan

Gambar 16. Fast and loose pulley drive

Pemilihan Flat Belt

Pemilihan flat belt ditentukan berdasarkan kapasitas daya yang dapat diteruskan per

satuan lebar belt untuk jenis belt dari bahan tertentu. Kapasitas daya masih dikoreksi dengan

faktor pemakaian, faktor koreksi untuk dimensi pulley, dan faktor koreksi sudut kontak.

Daya desain belt menjadi:

Dengan : sf = faktor pemakaian

fd = faktor diameter

f = faktor sudut kontak

Tabel 1. kapasitas daya untuk belt dari kulit (HP/cm lebar)

Tabel 2. kapasitas daya untuk belt dari kanvas berlapis karet (HP/cm lebar)

Kapasitas daya untuk belt dari bahan terpal (kecepatan 10 m/s)

17

θxff

ayaxsfKapasitasDDayadesain

d

=

Page 18: 37330018 Paper Bantalan

Untuk beban ringan: 0,23 kw (0,34 HP) per cm lebar puli

Untuk beban berat: 0,289 kw (0,392 HP) per cm lebar puli

Tabel 3. faktor pemakaian flat belt

Tabel 4. faktor koreksi untuk dimensi puli yang kecil

Tabel 5. faktor sudut kontak

18

Page 19: 37330018 Paper Bantalan

2. Rantai ( Chain )

2.1 Roller Chain

Roller Chain adalah rantai yang dapat digunakan langsung dan dengan cara yang

efisien untuk mentransmisikan daya antara poros-poros yang paralel.

Gambar 17. Konstruksi dari roller chain

Cara kerja roller chain :

• Rol akan memutar bushing yang terpasang ketat pada bagian dalam pelat penghubung

• Pin akan mencegah plat penghubung bagian luar berputar dengan pemasangan yang sangat

ketat

• Rantai akan mengait pada gigi sproket dan meneruskan daya tanpa slip dan menjamin

perbandingan putaran yang tetap

Fungsi dan kelebihan roller chain :

• Mampu meneruskan daya yang besar karena kekuatannya yang besar

• Tidak memerlukan tegangan awal

• Keausan kecil pada bantalan

• Pemasangannya mudah dan harganya murah

19

Page 20: 37330018 Paper Bantalan

• Variasi ukuran banyak sehingga dapat dipakai untul daya besar maupun kecil

• Tidak menimbulkan bahaya kebakaran

• Tidak terpengaruh temperatur tinggi karena adanya oli dan grease

• Dipakai bila diperlukan transmisi positif dan kecepatan sampai 60 m/min

Kekurangan roller chain :

• Variasi kecepatan yang tidak dapat dihindari karena lintasan busur pada sproket yang

mengait mata rantai

• Suara dan getaran karena tumbukan antara rantai dan dasar kaki gigi sproket

• Perpanjangan rantai karena keausan pena dan bushing yang diakibatkan oleh gesekan

dengan sprocket

Aspek desain roller chain :

• Bahan pena, bushing dan rol dipergunakan baja karbon atau baja khrom dengan

pengerasan permukaan

• Pelumasan adalah hal yang sangat penting untuk desain roller chain

• Untuk horsepower tinggi dapat digunakan lebih dari satu lapis rantai (Multistrand)

• Umumnya rantai memiliki penutup dari logam untuk melindungi dari debu dan untuk

memungkinkan pelumasan

Tipe pelumasan roller chain :

• Manual Lubrication : dioleskan secara periodik dengan kuas atau penyemprot sekurangnya

sekali tiap 8 jam

• Drip Lubrication : Tetesan oli diteteskan secara kontinu ke sela-sela pelat penghubung

• Bath Lubrication : Tapi bawah dari lintasan rantai melewati suatu bak oli dalam rumah

penggerak. Tingkat oli harus mencapai pitch line dari rantai pada titik terendah

• Oil Stream Lubrication : Pelumasan diberikan dengan mensirkulasikan rantai dalam aliran

oli yang kontinyu

Perumusan/kalkulasi roller chain

Pitch diameter :

202

)180

sin(

DR

n

pD

o

=

=

Page 21: 37330018 Paper Bantalan

D= pitch diameter (inch), R= jari-jari pitch (inch), p= pitch rantai (inch), n= jumlah gigi

sproket

Panjang Rantai :

Lp = Panjang Rantai (Jumlah mata rantai)

Z1 = Jumlah gigi sproket kecil

Z2 = Jumlah gigi sproket besar

C = jarak sumbu poros dinyatakan dalam jumlah mata rantai

Kecepatan rantai ( v ) :

– P = Jarak pitch rantai (mm)

– Z1 = jumlah gigi sproket kecil

– N1 = putaran sproket kecil

Gambar 18. Contoh dari Roller Chain

2.2 Silent Chain

Disebut silent chain karena suara dan getaran yang ditimbulkan bila dibandingkan

dengan tipe-tipe rantai lainnya lebih kecil, tergantung dari kecepatan, beban, pelumasan,

besar sproket dan perangkat tambahan. Hal ini disebabkan dari keunggulan dalam desain

sambungan dan jalur dari silent chain itu sendiri. Desain jalurnya menyebabkan gigi sproket

menderita lebih sedikit impact dan desain sambungannya yang menyebabkan rantai bekerja

dengan gesekan yang minimum serta keausan yang sama saat pemakaian.

Silent chain bertujuan untuk meneruskan daya dari sambungan sebelumnya yang

didesain untuk mengangkut bahan-bahan material dan dioperasikan dengan getaran yang

minimum.

21

pp C

zzC

zzLp

21221 ]28,6/)[(

22

−+++=

60100011

×××= nzp

v

Page 22: 37330018 Paper Bantalan

Keuntungan :

• Tidak berisik

• Getaran kecil

• Tumbukan impact saat akan berputar kecil

• Tahan lama

• Tenaga yang diteruskan lebih besar

• Memiliki efisiensi yang tinggi

• Mudah dalam pemasangan

Keuntungan Silent Chain dibandingkan Roller Chain :

• Bisa beroperasi dalam kecepatan yang lebih tinggi dan kapasitas tenaga yang lebih

besar

• Suara yang dihasilkan silent chain lebih halus

• Getaran yang dihasilkan lebih kecil

• Beban impact yang terjadi lebih kecil selama pemasangan sprocket

• Efisiensinya lebih tinggi mendekati 99%

• Umur sprocket lebih tahan lama

Hal yang diperhatikan saat mendesain Silent Chain :

• Tipe sumber power

• Diameter poros dan ukuran pasak

• Jarak pusat poros

• Tenaga yang akan diteruskan

• Kecepatan putaran poros

Bentuk Silent Chain :

Glass Conveyor Chain, biasa digunakan untuk memindahkan dan menangani benda-

benda yang terbuat dari kaca. Biasanya ditemukan pada industri kaca.

Non glass conveyor , biasanya digunakan untuk memindahkan dan menangani

benda-benda industri lain.

Silent Chain digunakan sebagai power transmission pada motor-motor besar untuk

mengurangi tingkat kebisingan suara yang dihasilkan.

22

Page 23: 37330018 Paper Bantalan

Cara Perawatan Silent Chain :

• Pengawasan : Pengawasan dan pengaturan secara periodik sebaiknya dilakukan untuk

meningkatkan umur dan mengurangi biaya perawatan.

• Pensejajaran : Kelurusan sproket harus selalu dipelihara untuk performa putaran dan umur

yang lebih optimum. Sproket juga harus diperhatikan apakah sudah terpasang/ terkunci

dengan aman, jika posisi sproket bergeser selama pemasangan, maka kita harus kembali ke

prosedur pensejajaran untuk penyesuaian lagi.

• Pengencangan dan Pemanjangan : Setelah beroperasi untuk waktu tertentu, pitch pada

sproket akan mengalami peregangan/ pertambahan panjang yang akan berakibat dengan

bertambah besarnya lingkaran pitch pada rantai. Solusi untuk permasalahan ini adalah

dengan mengencangkan rantainya jika peregangan tidak terlalu besar untuk pereganga

yang berlebihan dapat mengakibatkan rusaknya sproket atau pun slip antara sproket dan

rantai. Untuk itu, rantainya harus diganti untuk menghindari kerusakan yang lebih fatal.

Perumusan / kalkulasi silent chain :

Gambar 19. Contoh dari Silent Chain

3. Tali

Drive tali yang banyak digunakan di mana sejumlah besar daya untuk ditransmisikan, dari

satu katrol ke yang lain, lebih dari jarak yang cukup jauh. Dapat dicatat bahwa penggunaan

sabuk datar terbatas untuk transmisi daya moderat dari satu ke yang lain katrol ketika dua

23

Page 24: 37330018 Paper Bantalan

katrol tidak lebih dari 8 meter jauhnya. Jika jumlah besar kekuasaan harus ditransmisikan,

oleh sabuk datar, maka akan menghasilkan sabuk berlebihan cross-section.

Drive tali menggunakan dua jenis tali berikut: 1. Fibre Rope 2. Wire Rope

Fibre rope beroperasi dengan sukses ketika katrol berada sekitar 60 meter jauhnya, sementara

wire rope yang digunakan ketika katrol adalah hingga 150 meter jauhnya.

3.1 Fibre Ropes

Biasanya terbuat dari bahan berserat seperti rami, manila dan kapas. Karena serat

manila dan rami kasar, maka tali yang dibuat dari serat ini tidak sangat fleksibel dan memiliki

sifat mekanik rendah. Tali rami memiliki kekuatan lebih dibandingkan dengan tali manila.

Ketika rami dan tali manila yang membungkuk memberkas, ada beberapa geser dari serat,

menyebabkan tali memakai dan radang internal. Untuk meminimalkan kerusakan ini, tali

serat dioleskan dengan tar, lemak atau grafit. pelumasan juga menmbuktikan kelembaban tali.

Tali rami hanya cocok untuk mengangkat tangan mesin dioperasikan dan sebagai tali dasi

untuk mengangkat katrol, kait dll. Tali katun sangat lembut dan halus. Pelumasan tali kapas

tidak diperlukan. Tetapi jika hal itu dilakukan, itu mengurangi memakai eksternal antara tali

dan alur dari berkas gandum tersebut. Ini perlu dicatat bahwa tali manila lebih tahan lama dan

lebih kuat daripada tali kapas. Tali kapas lebih mahal dari tali manila.

Tali serat memiliki keuntungan sebagai berikut:

1. halus dan stabil

2. sedikit dipengaruhi oleh kondisi pintu keluar.

3. Batang mungkin tidak sejajar ketat.

4. memberikan efisiensi mekanik tinggi.

24

Page 25: 37330018 Paper Bantalan

Gambar 20. Fibre Rope

3.2 Wire Rope

Ketika sejumlah besar daya yang akan ditransmisikan pada jarak yang jauh dari satu

katrol yang lain (misalnya saat katrol yang jauhnya sampai 150 meter terpisah), tali kawat

digunakan. Tali kawat banyak digunakan dalam lift, tambang kerekan, derek, konveyor,

pengangkutan perangkat dan jembatan suspensi. Tali kawat berjalan di puli beralur namun

tali terserbut diam di bawah alur dan tidak terjepit di antara sisi alur. Tali kawat terbuat dari

kawat ditarik dingin untuk mengalami peningkatan dalam kekuatan dan ketahanan. Dapat

dicatat bahwa kekuatan tali kawat meningkat sebagai ukurannya menurun. Variasi bahan

yang digunakan untuk tali kawat dalam rangka meningkatkan kekuatan adalah tempa besi,

baja tuang, baja tuang ekstra kuat, bajak baja dan baja paduan. Untuk tujuan tertentu, tali

kawat mungkin juga terbuat dari tembaga, perunggu, paduan aluminium dan baja tahan

karat.

Tali kawat memiliki beberapa keuntungan dibandingkan dengan tali serat (fibre rope) :

1. Lebih ringan 2. Dapat menahan beban getaran 3. Lebih dapat diandalkan

4. Lebih tahan lama 5. Memiliki efisiensi yang tinggi 6. Biaya rendah

Tabel 6. Tingkatan dan kekuatan tarik dari kabel

Gambar 21. Wire Rope

Klasifikasi dari Wire Rope : 1. Cross or regular lay ropes , dalam jenis tali ini, arah puntir

kawat di untai berlawanan dengan arah memutar dari berdiri. Tipe tali yang seperti inilah

yang paling terkenal.

2. Parallel or lang lay ropes, dalam jenis tali ini, arah puntir kabel dalam alur sama dengan

alur pada tali tersebut. Tali ini mempunyai permukaan bantalan yang lebih baik tetapi lebih

25

Page 26: 37330018 Paper Bantalan

sulit untuk menyambung dan meyimpul lebih mudah ketika dipakai. Tali ini lebih fleksibel

dan menahan pemakaian lebih efektif. Sejak tali tersebut memiliki kecenderungan untuk

memutar, karenanya digunakan dalam lift dan kerekan dengan cara membimbing dan juga

sebagai tali pengangkutan.

3. Composite or reverse laid ropes, dalam jenis tali ini, kabel pada dua untaian yang

berdekatan berputar pada arah yang berlawanan. Catatan: Arah letak tali dapat tangan kanan

atau tangan kiri, tergantung apakah bentuk alur tangan kanan atau kiri helixes tangan, tetapi

tangan kanan berbaring tali yang paling sering digunakan.

Gambar 22. Klasifikasi dari Wire Rope berdasarkan simpul dari tiap tali

Tabel 7. Standar penunjukkan dan aplikasinya

Tabel 8. Tali kawat baja untuk tujuan pengangkutan tambang

Tabel 9. Suspensi tali kawat baja untuk pengangkat, elevator, dan kerekan

26

Page 27: 37330018 Paper Bantalan

Tabel 10. Tali kawat baja yang digunakan dalam sumur minyak dan

pengeboran sumur minyak

Tabel 11. Tali kawat baja untuk keperluan teknik seperti derek, penggali, dll

Tabel 12. Diameter kawat dan luas tali kawat

27

Page 28: 37330018 Paper Bantalan

Tabel 13. Faktor keamanan untuk tali kawat

Tabel 14. Diameter cakra katrol (D) untuk tali kawat

28

Page 29: 37330018 Paper Bantalan

Gambar 23. Jenis pengencang tali kawat

Tabel 15. Efisiensi pengencang tali

DAFTAR PUSTAKA

http://awan05.blogspot.com/2009/12/bantalan-bearing.html

http://irdam86.wordpress.com/2009/10/19/bantalan02/

http://educationmachine.blogspot.com/2010/01/sabuk-dan-tali.html

http://elemenmesin.blogspot.com/2008/03/bantalan-bearing.html

http://www.zonateknik.co.cc/2010/01/bantalan-luncur.html

http://okasatria.blogspot.com/2007/10/elemen-mesin-bantalan-bearings.html

http://wijangprabowo.wordpress.com/2009/01/09/silent-chain/

http://wijangprabowo.wordpress.com/2009/01/09/roller-chain/

http://ilmumesin.blog.ugm.ac.id/2009/10/13/tentang-bantalan-atau-bearing/

http://gustafparlindungan.blogspot.com/2009/12/struktur-unit-bearing.html

http://suaramerdeka.com/v1/index.php/read/cetak/2009/04/13/59176/Tujuh-Elemen-Penting-dalam-Mesin

29