analisa pelumasan dan umur bearing serta sistem pengaman

ANALISA PELUMASAN DAN UMUR BEARING SERTA SISTEM PENGAMAN YANG DIGUNAKAN PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PICO HYDRO (PLTPH)

Disusun Oleh:

AGUS TEGUH KRISTIANTO

02.2008.1.07873

BAB I

Latar Belakang Permasalahan Tujuan Penulisan Batasan Masalah Metodologi Penyelesaian Sistematika Penulisan Flow Chart Diagram

LATAR BELAKANG:

Untuk memenuhi kebutuhan akan penerangan listrik untuk daerah terpencil.

Dengan Memanfaatkan beda ketinggian dan debit aliran maka Solusinya PLT Pico Hydro (200-250 watt).

Bantalan (bearing) terdapat pada sebelah kiri dan kanan poros dan berfungsi untuk menyangga poros agar dapat berputar dengan lancar.

PERMASALAHAN

Berapa umur bearing? Bagaimana analisa sistem pelumasannya? Berapa besarnya momen gesek total di

bantalan? Berapa besarnya torsi awal di bantalan? Berapa besarnya daya yang hilang di

bantalan? Bagaimana analisa sitem pengamanan ketika

bearing gagal bekerja?

TUJUAN

Mengetahui umur bearing Mengetahui analisa pelumasan yang

dilakukan pada bearing Mengetahui analisa besarnya moment gesek

total pada bearing Mengetahui analisa besarnya torsi awal pada

bearing Mengetahui analisa besarnya daya yang

hilang pada bearing Mengetahui system pengamanan yang

bekerja pada bantalan (bearing)

BATASAN MASALAH

getaran diabaikan. temperature diabaikan, misal ketika ada

peningkatan temperatur itu diabaikan. Diasumsikan tempertur kerja 32 derajat Celcius.

Tidak membahas lingkungan operasi bearing misal berapa kecepatan korosinya.

Bearing yang dipakai nantinya SKF 6002-2RSH

METODOLOGI PENYELSAIAN

Pengumpulan Data: Pengambilan data-data mengenai journal bearing dan rolling bearing

Study Perpustakaan: Mencari literatur-literatur maupun refrensi yang berhubungan dengan journal bearingdan rolling bearing.

BAB II

Persamaan Dasar Umur Bantalan Analisa Pelumasan Viscositas Pelumas. Perhitungan Moment gesek. Troubleshooting dan Sistem Pengamanan

pada Bantalan

PERSAMAAN DASAR UMUR BANTALAN

Umur bantalan dan beban ekuivalen. Pembebanan Dinamis Dan Pembebanan

secara statis pada sebuah bantalan.

UMUR BANTALAN

L10h = (C/P)b x (1,000,000/(60 x n))

Dimana :L10h = Umur bantalan ( jam )

C = Beban dinamis ( kN )P = Beban ekuivalen ( kN )b = Konstanta 3 untuk ball bearings Konstanta 10/3 untuk roller bearingsn = Putaran ( rpm )

BEBAN EQUIVALENT

P = X.V. Fr + Y FaDimana ;P = Beban equivalent Fr = Beban radial ( kN )Fa = Beban axsial (kN )X = Konstanta radialY = Konstanta aksialV = factor putaran bearing:

1.0 jika ring dalam berputar 1.2 jika ring luar berputar.

Untuk Self-Aligning Ball Bearing bernilai 1 jika ring luar dan ring dalam berputar.

PEMBEBANAN

Pembebanan Dinamis: Dimana beban dinamis ini adalah beban konstan dalam besar dan arah radial yang bekerja pada bantalan radial atau aksial (centrically).

Pembebanan secara statis: Hal ini didefinisikan menjadi beban hipotesis (radial untuk bantalan radial dan aksial untuk bantalan dorong).

PEMBEBANAN DINAMIS

P= XFr + Yfa

P = beban bantalan setara dinamis [kN]

Fr = beban bantalan radial yang sebenarnya [kN]

Fa = beban aksial [kN]

X = faktor beban radial untuk bantalan

Y = faktor beban aksial untuk bantalan

Beban aksial tambahan memberikan pengaruh pada

beban P beban dinamis bantalan radial.Jika rasio atau

nilai Fa/Fr melebihi factor pembatas yang ditentukan.

P = Fr (ketika nilai Fa/Fr < e)

P = X.Fr + Y.Fa (ketika nilai Fa/Fr > e)

PEMBEBANAN STATIS

P0= X0 .Fr + Y0.Fa

Untuk nilai P0< Fr maka menggunakan P0 = Fr

Dimana:P0=beban bantalan setara statis [kN]

Fr = beban bantalan radial [kN]Fa= beban bantalan aksial [kN]X0= faktor bebanradial untukbantalan = 0.6

Y0= faktor beban aksialuntukbantalan = 0.5

ANALISA PELUMASAN VISCOSITAS PELUMAS.

Pentingnya pelumasan memperoleh keandalan pada roll bearing menghambat keausan dan melindungi

permukaan bantalan terhadap korosi. seperti penyegelan atau penghapusan panas

Hal yang mendasari pemilihan pelumas Kisaran suhu Kecepatan atau putaran Pengaruh Lingkungan

RASIO VISKOSITAS

κ= ν/ν1Κ = rasio viskositasv = viskositas operasi pelumas [mm2/s]v1 = viskositas dinilai untuk pelumasan

memadai, besar nilai viskositas tergantung pada bantalan,diameter dan kecepatan rotasi[mm2/s]

GRAFIK UNTUK MEMPEROLEH NILAI V1 DITINJAU DARI N= PUTARAN DAN

DIAMETER RATA-RATA

DASAR VISCOSITAS SUATU PELUMAS.

Pentingnya viskositas minyak untuk permukaan minyak pelumas untuk memisahkan permukaan dengan permukaan bantalan yang berputar.

Viscositas dasar minyak pelumas juga mengatur kecepatan maksimal yang disarankan,

Kecepatan rotasi putar yang diperbolehkan untuk suatu minyak, ditentukan dari kemampuan kecepatan, dimana dapat dirumuskan sebagau berikut

A = n . dmDimana: A = Sebuah faktor kecepatan=, mm / menitn =Kecepatan rotasi, r / mindm = diameter rata-rata bantalan,= 0,5(d + D),

mm

DIAGRAM 6 SKF VISKOSITASYANG SESUAI PADA SUHU ACUAN SI 40 °C

PERHITUNGAN MOMEN GESEK PADA BANTALAN

Gesekan pada roll bearing merupakan faktor penentu dimana panas yang dihasilkan sebagai akibat dari sebuah temperatur operasi. Jumlah gesekan tergantung pada beban dan beberapa faktor lain, yang paling penting adalah jenis bantalan dan ukuran, kecepatan operasi, sifat-sifat pelumas dan kuantitas pelumas

PERHITUNGAN ESTIMASI SAAT GESEKAN

M = 0,5 μ P dDimana:M = momen gesekan [Nmm]μ = koefisien konstanta gesekan

[deep groove ball bearing 0.0015]P = beban bantalan setara dinamis [N]d = diameter bantalan dalam [mm]

PERHITUNGAN MOMEN GESEK YANG LEBIH AKURAT.

Untuk menghitung gesekan yang lebih akurat saat bantalan berputar dapat dilakukan dengan memasukan 4 variabel yang berbeda yang dapat diperhitungkan sebagai berikut.

M = MRR + MSL + Mdrag+ Mseal

Diamana:M = momen gesek total [Nmm]MRR = momen gesekan berputar [Nmm]

MSL = momen gesekan geser [Nmm]

Mseal = momen gesekan pada segel (s) [Nmm]

Mdrag = momen gesekan akibat kerugian tarik, berputar, percikan dll[Nmm]

PERHITUNGAN MOMEN GESEKAN SAAT BANTALAN BERPUTAR

MRR=Grr(ν n)0,6

dimana:MRR = momen gesekan bergulir[Nmm]

Grr =variabel yang tergantung pada- Jenisbantalan-diameter rata-rata bantalandm=0,5(d

+ D) [mm]-BebanradialFr[N]-BebanaksialFa[N]

n= kecepatan rotasi [r / min]ν= viskositas kinematik pelumas pada

temperatur operasi [mm2/s]

PERHITUNGAN GESEKAN SAAT TERJADI SLIDING (GESER).

Msl=μslGsl Dimana: Msl = gesers aat gesekan [Nmm]Gsl = variabel yang tergantung pada

- Jenis bantalan-diameter rata-rata bantalan 0,5dm=(d + D) [mm]-Beban radialFr[N]-Beban aksialFa[N]

μsl =koefisien gesekan geser, yang dapat diatur untuk

nilai untukaplikasi film penuh, yaitu κ ≥2,-0,05 untuk pelumasandenganminyak mineral.-0,04 untuk pelumasandengan minyaksintetik.-0,1 untuk pelumasandengan cairantransmisi.

PERHITUNGAN MOMEN GESEKAN PADA SEGEL SEBUAH BANTALAN.

Mseal = KS1 ds β+ KS2

Dimana:Mseal = momen gesekan segel [Nmm

KS1 = konstanta tergantung pada jenis bantalan

KS2 = konstanta tergantung pada bantalan dan jenis segel

ds = diameter segel counterface [mm]β = eksponen tergantung pada bantalan dan

jenis segelNilai untuk konstanta KS1, dan KS2, ds diameter

bahu dan β eksponen diperoleh dari table dan jenis bantalan yang digunakan.

PERHITUNGAN EFEK TAMBAHAN PADA BANTALAN SAAT BERPUTAR.

Untuk memperoleh perhitungan yang akurat, mendekati perilaku nyata pada sebuah bantalan, perhitungan ini memasukan efek tambahan:

Inlet yang bergeser akibat pengaruh panas. Efek kecepatan pengisian untuk oil spot, jet oil,

dan oil bath Efek hilangnya tarik dalam pelumasan oil bath. Campuran pelumas untuk kecepatan rendah

atau untuk viscositas rendah. Persamaan akhir untuk saat gesekan bantalan

total adalah

PERHITUNGAN MOMEN GESEKAN PADA SEGEL SEBUAH BANTALAN

M=Φish.Φrs.Mrr+MSL+Mdrag+ Mseal

Dimana: M= momen total gesekan bantalan[Nmm]Mrr= Grr(ν n)0,6MSL= GSLμSL

Mseal= KS1β +dsKS2

Mdrag= gesekan kerugian tarik, berputar, percikan

dll[Nmm]Φish= inlet yang berkurang akibat pengaruh pemanasanΦrs=factor pengurangan pelumas.

PENGARUH ARUS BALIK PADA PELUMAS

Tidak semua pelumas dapat bekerja melindungi kontak bantalan. Hanya sejumlah kecil dari pelumas yang digunakan untuk melumasi kontak bantalan. Karena efek ini sebagian dari minyak di dekat inlet kontak bantalan akan ditolak dan akan menghasilkan arus balik.

NILAI UNTUK ΦISH DIPEROLEH DARI:

FUNGSI DARI PARAMETER GABUNGAN

(n.dm) 1,28ν0, 64

Dimana:Φish= faktor inlet yang bergeser akibat panasn = kecepatan rotasi [r / min]dm= diameter rata rata bantalan=0,5(d + D)

[mm]ν= viskositas kinematik pelumas pada

temperatur operasi[mm2/s](untuk pelumasan grease viskositas dasar

minyak)

FACTOR PENGURANGAN PELUMAS

Karena kecepatan bantalan saat berputar atau dalam kondisi viskositas yang tinggi dari pelumas di tepi kontak, menyebabkan penurunan ketebalan permukaan minyak pelumas saat gesekan terjadi.

Sehingga factor pengisian pelumas dapat dicari dari persamaan berikut

Dimana:

Φrs = factor pengurangan pelumas

e = dasar logaritma natural = 2.718

Pengisian

Krs = Kekurangan pelumas (konstan)3 × 10-8 untuk oil bath tingkat rendah dan jet oil6 × 10-8 untuk pelumasan oil spot

KZ = jenis bantalan ν = viskositas kinematik pada suhu operasi [mm2 / s]n = kecepatan rotasi [r / min]d = diameter bantalan dalam [mm]D = diameter luar bantalan [mm]

KERUGIAN TARIK.

Mdrag = VMKballdm 5n2

Dimana: dm = bantalan berarti diameter [mm]= 0,5

(d +D)B = lebar bantalan [mm]n = kecepatan rotasi [r / min]

Rumus Bantalan bola terkait persamaan konstan didefinisikan sebagai

Kball = (irw KZ (D + d)) / (D - d) 10-12

irw = jumlah baris bola

KZ = jenis bantalan geometri

KOEFISIEN GESEKAN GESER DAPAT DIHITUNG DENGAN PERSAMAAN BERIKUT

μsl = Φbl μbl + (1 - Φbl) μEHL

Dimana: μsl = koefisien gesekan geserΦbl = faktor bobot koefisien gesekan geser

μbl = koefisien tergantung pada paket aditif dalam pelumas, nilai perkiraan 0,15

μEHL = koefisien gesekan untuk aplikasi ketebalan pelumas lengkap:

- 0,05 untuk pelumasan dengan minyak mineral- 0,04 untuk pelumasan dengan minyak sintetik- 0,1 untuk pelumasan dengan cairan transmisi

FAKTOR BOBOT KOEFISIEN GESEKAN GESER

DimanaΦbl = faktor bobot koefisien gesekan geser

e = dasar logaritma natural = 2.718n = kecepatan rotasi [r / min]ν = viskositas kinematik pelumas pada temperatur operasi [mm2/s](Untuk pelumasan grease viskositas minyak dasar)dm =diameter rata-rata bantalan = 0,5 (d + D) [mm]

TORSI AWAL MULAI SEBUAH BANTALAN

Torsiawal dari sebuah bantalan bergulir didefinisikan sebagai momen yang harus diatasi untuk mulai berputar dari kondisi stasioner. Di bawah suhu yang normal, +20 ke +30 ° C, mulai dari kecepatan nol dan μsl=μbl, torsi awal dapat dihitung hanya menggunakan momen gesekan geser dan gesekan pada segel bantalan

Mstart=MSL+Mseal

Dimana:Mstart= torsi awal saat bantalan bergulir[Nmm]MSL= besarnya moment geser saat gesekan[Nmm]

Mseal= besarnya moment gesekan pada segel bantalan[Nmm]

DAYA YANG HILANG

Hilangnya daya dalam bantalan sebagai akibat dari gesekan bantalan dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan

NR=1,05×10-4M . N

NR= kehilangan daya[W]

M= moment total gesekan bantalan[Nmm]n = kecepatan rotasi[r / min]

SISTEM PENGAMANAN PADA BANTALAN MENGGUNAKAN

JOURNAL BEARING

Persamaan Petroff’s yang menganalisa journal bearing berdasarkan asumsi poros consentris dalam sebuah bearing

Tf= torsi gesek ŋ= viscositas absolute L =lebar bearing (mm) r = jari-jari journal (mm) n = putaran journal (rps) c = celah radial

JOURNAL BEARING

BESARNYA GAYA GESEKAN PADA JOURNAL BEARING DAPAT DIRUMUSKAN SEBAGAI

BERIKUT

kW = ((Tf x n)/159) (Tf dalam satuan N.m)

hp = ((Tf x n)/119) (Tf dalam satuan N.m)

hp = ((Tf x n)/1050) (Tf dalam satuan lb.in)

ketebalan film minimumh minimum= c-e = c(1- )

BAB III

Klasifikasi Pembangkit Listrik Tenaga Picohydro

Perhitungan Tosrsi Perhitungan Berat Sudu Total Besarnya Gaya Akibat Dorongan Air Gaya-gaya yang Bekerja Pada Tumpuan Sambungan Las

KLASIFIKASI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PICOHYDRO

Komponen Elektrikal Pembangkit Listrik Tenaga

Picohydro (PLTPH)

Spesifikasi Pembangkit Listrik Tenaga Picohydro

(PLTPH)

Jumlah Pembangkit = 1 Altenator

P =untuk daya 350 Watt = 0.35 KW = 0.5 Hp

Jumlah sudu 20 buah

Diamater luar Runner 150 mm

Diameter dalam Runner 110 mm

Lebar Runner 40 mm

Diamater Poros 15 mm

Kecepatan putar 400 rpm

FOTO RUNNER

PERHITUNGAN TORSI

T = 71620 x (P/n)P = Daya yang dihasilkan = 0.5 Hpn = putaran [rpm] P = 71620 .(0.5Hp/ 400 rpm) = 89,52 Kgcm = 90 Kgcm

PERHITUNGAN BERAT SUDU TOTAL

Gs = V . . z (Kg)

Gs = Berat sudu total [kg]

= Berat jenis bahan, untuk baja ST 40= 7920kg/m3

z = jumlah sudu = 20 buahV = volume tiap sudu [dm3]

VOLUME TIAP SUDU DIHITUNG DENGAN RUMUS

V = t.b. B (cm3)

Dimana :t = tebal Plat, cm pada analisa ini diambil 0.2

cmB = Lebar Runnerb = panjang kelengkungan suduV = 0.2 cm x 2.7 cm x 4 cm = 2.16 cm3 = 2.16 x 10-3 dm3= 2.16 x 10-6

m3

BERAT TIAP SUDU

g = berat tiap sudug = 2.16 x 10-6 m3 x 7920 kg/m3

g = 0.017 Kgg = 0.1 KgGs = berat sudu total

Gs = g x 7920 kg/m3 x z

= 6.7 x 10-6 m3 x 7920 kg/m3 x 20 sudu = 2 Kg

PERHITUNGAN DISC

Direncanakan tebal disc t = 3mm sebanyak 2 buah

V = 2 x ( x D12/ 4) x tV = 2 x ((3.14 x 22500mm)/4) x 3mmV = 211,950 mmV = 2.1195 x 10-4 m3

Bahan disc diambil dari baja ST 60 dengan berat jenis = 7920 kg/m3, jadi berat disc,

Gd = V x berat jenis (kg)

= 2.1195 x 10-4 m3 x 7920 kg/m3

= 1.6 Kg

PERHITUNGAN BERAT RUNNER

Berat Runner seluruhnya, Gr

Gr = berat disc + berat sudu total

= 2 Kg + 1.6 Kg = 3.6 Kg diperkirakan setelah di las

beratnya

bertambah 4 Kg

FOTO RUNNER

BESARNYA GAYA AKIBAT DORONGAN AIR

Gaya akibat dorongan air dapat dihitung dengan rumus:

Dimana Dr = (D1 + D2) x 0.5

= (150 mm + 110 mm) x 0.5 = 130 mm = 13 cm

P = T / (Dr/2)P = 90 Kgcm / (13cm/2)P = 13.8 Kg = 14 kg

PENGARUH GAYA

P

GrR

GAYA-GAYA YANG BEKERJA PADA TUMPUAN

Beban poros (R’)R’ = R = R =

R = 14.56 KgR1 = R2 = R’/ 2

R1 = R2 = 7.28 Kg = 7.3 Kg

gaya radial yang diterima tumpuanFr= 7.28 Kg sekitar 7.5 Kg = 16.5 lb = 73.3 N

= 0.0733kN

SAMBUNGAN LAS

Dengan menggunakan rumusDidapat tebal pengelasan 3mmDimana:

= tegangan geser = (N/m)M = moment torsi = 8.3 N.mc = jarak titik pengelasan = 7.5 x 10-3mmIp = luasan pengelasan

Ip = 2 x (3.14) x (7.5x10-3)3

TEBAL LAS-LASAN;

dibulatkan = 3 mm

BAB IV

Menghitung Beban bantalan yang setara (Ekuivalen) dynamic

Umur Bantalan Menggunakan data Bearing type SKF 6002-2RSH

Menghitung Moment Gesek dan Daya yang hilang Pada Bearing Type SKF 6002-2RSH

Menghitung performance factor dari Journal bearing bila (ball bearing atau roll bearing) mengalami kerusakan.

KOMPONEN PLTPH

MENGHITUNG BEBAN BANTALAN YANG SETARA (EKUIVALEN) DYNAMIC

Dari daftar produksi bearing type SKF 6002-2RSH diperoleh data sebagai berikut

C0 = 5.85 kN C = 2.85 kN f0 = 14

sedangkan untuk nilai Fr = 7.5 Kg = 0.0733 kN dan untuk Fa diasumsikan sebesar 0 Kg = 0 N = 0 kN, ini berlaku untuk 1 buah bearing, normal clearance untuk nilai dari e = 0.19

Sehingga diperoleh hasilFa/Fr = 0/0.0733 = 0Fa/Fr < e maka beban equivalent dynamic, P = Fr P= 7.5 Kg

BEBAN EQUIVALENT DYNAMIC

Untuk beban equivalent dynamicP0 = 0.6 Fr + 0.5Fa

= 0.6 x 7.5 Kg + 0.5 x 0 Kg = 1.5 Kg + 0 Kg = 1.5 Kg = 3.30 lb = 14.7 N = 0.0147 kNKarena nilai P0< Fr maka P0 = Fr = 7.5 Kg =

16.5 lb= 73.3 N = 0.0733kN

UMUR BANTALAN MENGGUNAKAN DATA BEARING TYPE SKF 6002-2RSH

L10h = (C/P)b x (1,000,000/(60 x n)) [ jam]

= 21,333,333.33 jam = 2,496.9 tahun =2,497 tahun

MENGHITUNG MOMENT GESEK DAN DAYA YANG HILANG PADA BEARING

TYPE SKF 6002-2RSH

Dari daftar produksi bearing type SKF 6002-2RSH diperoleh data sebagai berikut

d = 15mm D =32mm dm = (d + D) x 0.5= 23.5M = 0.5 μ P dM = 0.5 μ P d= 0.5 x 0.0015 x 73.3 N x 15mm = 0.0824625 Nmm

Perhitungan momen gesek saat bantalan berputar.MRR=Grr(ν n)0,6

= 0.00203x (55 mm2/s x 400 r/min)0.6

= 0.81836 Nmm

PERHITUNGAN MOMEN GESEK SAAT TERJADI SLIDING (GESER)

Perhitungan momen gesek saat terjadi sliding (geser).

Msl=μslGsl μsl = 0.0979

Msl=μslGsl

= 0.0979 x 2.11 = 0.206569 Nmm

PERHITUNGAN MOMEN GESEK PADA PADA SEAL BANTALAN

Perhitungan momen gesek pada pada seal bantalan.

Mseal = KS1 ds β+ KS2

KS1 = 0.028 KS2 = 2 ds = 20.5 β = 2.25

Mseal = KS1 ds β+ KS2

= 0.028 x (20.5mm)2.25 + 2 = 0.028 x 894.223mm + 2 = 27.038

Nmm

PENGARUH ARUS BALIK PADA PELUMAS

Pengaruh arus balik pada pelumas

= 0.997

FAKTOR PENGURANGAN PELUMAS

Faktor pengurangan pelumas

= 0.981

ADANYA KERUGIAN TARIK

Adanya Kerugian TarikKball = (irw KZ (D + d)) / (D - d) 10-1

Kball = (irw. KZ (D + d)) / (D - d) 10-1

= 9 . 3.1 (32mm + 15mm) / (32mm-15mm) .10-1

= 771.35Mdrag = VMKballdm 5n2

Mdrag = VMKballdm 5n2

= 0 x 771.35 x23.55 x 4002

= 0

CAMPURAN PELUMAS UNTUK VISKOSITAS DAN KECEPATAN RENDAH

Campuran pelumas untuk viskositas dan kecepatan rendah, Φbl = faktor bobot koefisien gesekan geser

= 0.479

CAMPURAN PELUMAS UNTUK VISKOSITAS DAN KECEPATAN RENDAH

μsl = Φbl μbl + (1 - Φbl) μEHL

μsl = Φμsl = koefisien gesekan geser

μsl = Φbl μbl + (1 - Φbl) μEHL

= 0.708 x 0.15 + (1- 0.708) 0.1 = 0.0979

PERHITUNGAN MOMEN GESEK TOTAL

M = MRR + MSL + Mdrag+ Mseal

M = 0.81836 Nmm+ 0.206569 Nmm + 0 Nmm + 27.038 Nmm

M = 28.06 Nmm

TORSI AWAL SEBUAH BANTALAN DAN DAYA YANG HILANG

Torsi awal sebuah bantalanMstart=MSL+Mseal

= 0.206569 Nmm + 27.06 Nmm = 28.269498 Nmm

Daya yang HilangNR=1.05×10-4M . n

= 1.05 x 10-4 28.06Nmm x 400rpm = 1.17852 W

MENGHITUNG PERFORMANCE FACTOR DARI JOURNAL BEARING BILA (BALL

BEARINGATAU ROLL BEARING) MENGALAMI

KERUSAKAN.

Diperoleh dari data perencanaan

D =15 mm r = 7.5 mm L = 15 mm

c = 1 mm n = 6.67 rps W = 73.3 N

t = 55oC

pelumsan menggunakan SAE 40, dari variable tersebut kita dapat menghitung tekanan rata-rata P, absolute viscosity, dan S number characteristic bearing.

0.174 MPa

= 45mPa.s (dari tabel viscositas dengan temperatur)

BESARNYA TORSI GESEKAN DAPAT DIPEROLEH DARI PERSAMAAN

Dari persamaan diatas dimasukan ke dalam rumus 2.27f =

f = = 2.54 x 10-4

setelah didapat f besarnya torsi gesekan dapat diperoleh dari persamaan

Tf = f W D /2=(2.54 x 10-4 x 73.3 x 0.015) / 2

= 2.7927 x 10-4 N.m

kW = (2.7927 x 10-4 N.m x 6.67rps)/159 = 1.171 x 10-5 = 0.01171 W

MENCARI KETEBALAN MINIMUM FILM (PELUMAS)

dari figure 10.13 minimum film tickness S = ( 7.5 mm / 0.6 mm )2 x ( (0.045 mmPa.s x

6.67 rps)/ 174000 Pa )S = 1.43 x 10-4

Diasumsikam Nilai S dibulatkan menjadi 0.01 karena nilai terkecil di table adalah 0.01.

MINIMUM FILM THICKNESS ATAU KETEBALAN FILM MINIMUM

L/D = 1Figure 10.13 minimum film tickness Minimum film thickness atau ketebalan film

minimum adalah sebagai berikut:h minimum/c = 0.6 dari diagram untuk

ketebalan variable ketebalan film.Sehingga h minimum= 0.36 mmDari persamaan (2.28) e= c–h minimum = 0.6

- 0.36 = 0.24 mmEccentricity ratio diperoleh dari persamaan = 0.24 mm/0.6mm = 0.4mm

MINIMUM FOR FILM TICKNESS VARIABLE

FILM PRESSURE, TEKANAN MAKSIMUM PMAX

Film pressure, tekanan maksimum Pmax diperoleh dari chart untuk film maximum pressure menggunakan S = 0.01 dengan L/D= 1 untuk memperoleh data dari gambar chart.

P/Pmax= 0.2 dari grafik 10.15Maka diperoleh Pmax = 0.87 MPa.

GRAFIK COEFICIENT FRICTION AND FILM MAXIMUM PRESURE

INSTALASI TURBIN CROSS FLOW NANTINYA

BAB VKESIMPULAN

Dari perhitungan didapat analisa pelumasan temperature saat bantalan beroprasi 32o C, acuan temperature untuk viskositasnya 40oC sedangkan viskositas yang dibutuhkan pada suhu operasinya v1 = 55mm2/s dengan nilai k= 1. Untuk pelumasan yang dipakai di journal bearing menggunakan SAE 40.

PEMBEBANAN YANG DITUMPU BEARING

Dengan variable torsi sebesar 90 Kgm, gaya yang bekerja pada reaksi tumpuan sebesar 7.3 Kg, lendutan sudu 16 x 10-5mm, sedangkan Untuk kombinasi antara momen bending dan momen torsi, diameter poros yang aman sebesar 10 mm. Maka dalam Aplikasinya dipakai poros dengan diameter 15 mm dengan menggunakan tumpuan bearing SKF 6002-2RSH.

PEMAKAIAN BEARING SKF 6002-2RSH

SKF 6002-2RSH nantinya akan menumpu beban ekuivalen dynamic sebesar = 7.5 Kg. Umur bantalan itu mampu bekerja hingga 2497 tahun, dengan moment gesek total 28.06 Nmm Torsi mulai awal bantalan bekerja sebesar 28.26948 Nmm dan daya yang hilang sebesar 1.17852 W.

MECHANICAL SEAL

Untuk pengaman yang digunakan dalam PLTPH ini menggunakan Mechanical Seal yang berfungsi mencegah kebocoran pada bidang yang berkontak langsung dengan aliran air. Mechanical Seal ini selain mencegah korosi juga memproteksi kinerja bearing guna menumpu poros.

PENGGUNAAN JOURNAL BEARING

Pemakaian hournal bearing yang berfungsi sebagai pengaman tambahan yang berfungsi menumpu poros yang kinerjanya sama dengan bearing. Memberi pengamanan ketika bearing tidak berfungsi normal. Bekerja dengan tekanan rata-rata P = 0.174 Mpa, absolute viscosity 45 mPa.s torsi awal 2.7927 x 10-4 Nmm, dengan ketebalan pelumas minimum 0.36 mm, sehingga mampu menumpu tekanan maksimum hingga 0.87 Mpa.