bab ii landasan teori -...

II-1

BAB II

LANDASAN TEORI Pada bab ini membahas teori-teori yang berhubungan dengan perancangan

dan pembuatan mesin gerinda cam yang antara lain adalah proses gerinda, uraian

tentang camshaft, alternatif mekanisme kerja mesin, serta dasar-dasar teori

perencanaan elemen mesin.

2.1 Proses Gerinda

Proses gerinda dilaksanakan dengan mesin gerinda dengan pahat

yang berupa batu gerinda berbentuk piringan (grinding wheel/disk) yang

dibuat dari campuran serbuk abrasif dan bahan pengikat dengan komposisi

dan struktur yang tertentu. Batu gerinda yang dipasang pada spindle/poros

utama berputar dengan kecepatan tertentu.

Proses gerinda berbeda dengan proses pemesinan yang lain karena

proses gerinda yang memiliki ciri khusus tertentu, antara lain :

1. Kehalusan permukaan produk yang tinggi dapat di capai dengan cara

yang mudah.

2. Kecepatan penghasilan geram yang rendah, karena hanya mungkin di

lakukan penggerindaan untuk lapisan yang tipis permukaan benda kerja.

3. Toleransi geometrik yang sempit dapat di capai dengan mudah, dan dapat

digunakan untuk menghaluskan dan meratakan benda kerja yang telah di

keraskan ( heat-treated ).

Dengan semakin majunya proses-proses pembuatan komponen-

komponen mesin dapat di buat dengan semakin ringan atau semakin sedikit

bagian-bagiannya yang perlu di potong/dihilangkan menjadi geram. Faktor

keamanan (safety factor) yang ditentukan dalam taraf desain cenderung

mengecil, karena analisis kekuatan ataupun analisis kemampuan komponen

mesin semakin maju, berkat adanya CAD; Computer Aided Desain.

Kesemuanya ini membawa pengaruh pada proses pembuatannya, sehingga

proses permesinan terutama proses gerinda perlu direncanakan dan

dilaksanakan dengan baik.

II-2

Proses gerinda biasanya di lakukan sebagai proses akhir dari

pemesinan (finishing) untuk menghasilkan atau membentuk produk dengan

kehalusan dan ketelitian yang tertentu pada salah satu atau beberapa elemen

geometri lainnya, oleh sebab itu, perlu dipilih salah satu dari berbagai cara

proses penggerindaan. untuk menghasilkan produk yang di maksud dengan

cara yang paling tergantung pada jumlah produk dan jenis mesin gerinda yang

dimiliki.

2.1.1 Elemen dasar dan klasifikasi proses gerinda

Tergantung pada diameter batu gerinda dan putarannya, maka

kecepatan peripheral pada tepi gerinda dapat dihitung dengan rumus berikut,

m/s [1]……………………………….(1)

(sumber : Rochim taufiq,”Proses Gerinda” ; Bab 2 hal 3)

Dimana,

Vs = kecepatan peripheral batu gerinda (peripheral wheel speed), biasanya

berhaga sekitar 20 s.d 60 m/s

ds = diameter batu gerinda ; mm

ns = putaran batu gerinda ; r/min

Tergantung pada bentuk permukaan yang dihasilkan, pada garis

besarnya proses gerinda dapat di klasifikasikan menjadi 2 jenis dasar yaitu :

1. Proses gerinda silindrik (Cylindrical grinding) untuk menghasilkan

permukaan silindrik.

2. Proses gerinda rata (surface grinding), untuk penggerindaan permukaan

rata/datar.

II-3

(sumber : Rochim Taufiq, “Proses Gerinda” Bab 2 hal. 4)

Proses gerinda silindrik yang dilakukan dengan mesin gerinda

silindrik (cylindrical grinding machine) memerlukan putaran benda kerja.

Oleh sebab itu, dapat didefinisikan kecepatan peripheral benda kerja yaitu :

m/s [1]……………………………….(2)


Dimana,

Vw = kecepatan peripheral benda kerja (periferal workpiece speed); m/s

dw = diameter (mula) benda kerja ; mm

nw = putaran benda kerja ; r/min

kecepatan peripheral benda kerja jauh lebih kecil daripada kecepatan

batu gerinda. Rasio kecepatannya berharga sekitar,

= rasio kecepatan = 20 s.d 120 [1] ………………..(3)


Pada mesin gerinda silindrik, putaran batu gerinda biasanya hanya ada

satu harga saja, sebaiknya benda kerja dapat diputar pada beberapa harga

secara bertingkat atau berkesinambungan (dari 1:10 s.d 1:50) guna

Gambar 2. 1 Gerinda Silindrik Luar

1. Pemakanan Melintang 2. Pemakanan Radial

II-4

menyesuaikan dengan rasio kecepatan yang diinginkan (karena diameter

benda kerja yang berbeda-beda).

Sesuai dengan lebar batu gerinda bs dan panjang benda kerja lw , maka

pemakanan (feeding) dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu pemakanan

melintang (transverse grinding) dan pemakanan radial (plunge grinding).

Untuk perhitungan, gerinda Cam ini dapat diasumsikan kedalam proses

gerinda silindrik pemakanan radial.

Ada beberapa hal yang harus di atur dalam proses gerinda silindrik

radial ini adalah kecepatan makan radialnya, yaitu :

Vfa = kecepatan meja melintang

Vfr = kecepatan makan radial (radial infeed) : mm/s. biasanya dapoat diatur

pada mesin secara kesinambungan ; 0.002 s.d 0.035 mm/s

Di karenakan keausan batu gerinda makin lama makin membesar serta

diameter benda kerja yang makin mengecil, kedalaman penggerindaan makin

lama makin mengecil. Untuk itu, perlu di kompensasikeausan sehingga harga

gerak makan radial yang dipilih pada mesin harus lebih besar daripada

kedalaman penggerindaan yang diinginkan sebagai mana rumus di bawah :

fr = ap (1- k) [1]………………………. (4) (sumber : Rochim taufiq,”Proses Gerinda” ; Bab 2 hal 4)

dimana,

fr = gerak makan radial yang diatur oleh mesin ; mm/langkah

ap =kedalaman penggerindaan yang diinginkan ; mm

k = kompensasi keausan batu gerinda dan pengecilan diameter benda kerja

k = [1]………………………….(5)


dw = diameter (mula) benda kerja; mm

lw = panjang (mula) benda kerja yang di gerinda; mm

ds = diameter (mula) batu gerinda; mm

bs = lebar (aktif) batu gerinda; mm

G = rasio penggerindaan (grinding ratio).

G = [1]………………………………(6)


II-5

Vw = volume material benda kerja yang di gerinda ; mm3

Diukur setelah proses penggerindaan selesai dilakukan.

Vs = volume keausan batu gerinda ; mm3

diukur secara pendekatan dengan cara mengukur profil permukaan

dengan memakai mikroskop perkakas sebelum dan sesudah proses

penggerindaan.

Dari berbagai jenis mesin gerinda yang ada dapat di klasifikasikan

secara umum dengan 3 jenis utama, yaitu :

1. Mesin gerinda silindrik

2. Mesin gerinda rata

3. Mesin gerinda khusus

Pada setiap jenis mesin gerinda tersebut operasi penggerindaan

dilakukan dengan satu, dua, atau lebih cara penggerindaan terutama pada

jenis universal dengan berbagai peralatan bantunya.

Proses gerinda dapat dilakukan dengan berbagai cara dan dapat

diklasifikasikan sebagai berikut :

1. Proses Gerinda Silindrik Luar,

2. Proses Gerinda Silindrik Dalam,

3. Proses Gerinda Silindrik Luar tanpa Senter,

4. Proses Gerinda Rata Selubung,

5. Proses Gerinda Rata Muka, dan

6. Proses Gerinda Cakram.

Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh beberapa peneliti sejak

dari permulaan abad kedua puluh sampai dengan tahun tujuh puluhan dan

berdasarkan studi perbandingan yang dilakukan oleh badan riset

internasional dalam bidang teknik produksi (CIRP, Internasional Institution

for Engeneering Research) telah disimpulkan mengenai adanya suatu

parameter dasar proses gerinda yang kemudian dinamakan dengan Tebal

Geram Ekuivalen (Equivalent Grinding Chip Thickness ; heq). Istilah ini mirip

dengan istilah tebal geram (chip thickness ; h) yang digunakan untuk

menentukan gaya pemotongan dan umur pahat sebagaimana yang diterapkan

pada proses-proses pemesinan lainnya. Secara langsung memang tidak praktis

II-6

dan hampir mungkin untuk mengukur tebal geram hasil proses gerinda yang

berupa serbuk serta menghubungkannya secara matematik dengan geometri

mata potong yang tak beraturan pada serbuk abrasive batu gerinda, oleh

karena itu wajar apabila dicari suatu harga ekuivalennya.

Tebal ekuivalen untuk proses gerinda dapat didefinisikan sebagai

berikut :

“tebal suatu pita material fiktif yang di umpamakan mengalir keluar

dengan kecepatan yang sama dengan kecepatan peripheral batu gerinda

sebagai hasil proses penggerindaan untuk selapis material benda kerja

yang masuk dengan kecepatan tertentu dimana azas kontinuitas volume

tetap berlaku.“ lihat gambar 2.2


Secara matematik, tebal geram batu gerinda ekuivalen (heq) dapat

dihitung sebagai berikut :

heq = = µm [1]……………………………………….(7)


dimana :

heq = tebal geram ekuivalen ;µm

Z’ = kecepatan penghasilan geram per lebar aktif batu gerinda bs ; mm2/s

vs = kecepatab peripheral (tangensial)batu gerinda ; m/s

Gambar 2. 2 Penentuan Tebal Ekuivalen Pada Proses Gerinda Silindrik

II-7

dw = diameter benda kerja ;mm

vfr = kecepatan makan radial ; mm/s

maka gaya tangensial per lebar batu gerinda (Ft’)

Ft’ = Ft x heq f N/mm [1]…………………………………………(8)


dimana:

Ft’ = gaya tangensial per lebar aktif (bs) ; N/mm

Ft = 1 s.d 56 ; N/mm

heq = tebal geram ekuivalen ;µm

f = 0.74

Setelah gaya tangensial perlebar aktif (bs) diketahui maka dapat

dihitung gaya potong melalui persamaan berikut :

Ft = gaya tangensial (potong) ; N

Ft’ = gaya tangensial pelebar aktif bs ; N/mm

bs = lebar aktif batu gerinda

2.1.2 Pemilihan Batu Gerinda

Seperti pada halnya dengan pemesinan lainnya dimana pahat

memegang peranan penting maka batu gerinda haruslah dipilih dengan

seksama supaya proses gerinda dapat dilaksanakan dengan efisien. Jenis batu

gerinda sangat banyak karena dibuat untuk memenuhi kebutuhan proses

gerinda yang beragam.

2.1.3 Cara Membaca Kode Pada Batu Gerinda

Batu gerinda dibuat dari Campuran sebruk abrasif dengan bahan

pengikat varian yang bisa diturunkan dari kombinasi 2 elemen ini amat

banyak, karena jenis dan ukuran serbuk abrasif, jenis bahan pengikat dan

prosentasenya serta kepadatan (compactness) atau porositas (porosity) dapat

diatur sesuai dengan keinginan pada waktu batu gerinda ini di buat. Untuk

membantu para pemakai, ISO merekomendasikan pemakaian jenis batu

gerinda yang telah distandarkan (ISO 525_1975E, Bonded Abrasive Product,

General feature, Designation, Range of dimensions and profiles). Kode

II-8

Gambar 2. 3 Arti Kode Pada batu gerinda

tersebut merupakan tanda yang harus ada pada batu gerinda, yang terdiri atas

7 kelompok huruf dan angka dengan arti tertentu seperti yang di tunjukan

pada gambar 2.3 . Ketujuh kelompok kode tersebut secara berurutan adalah :

0. Spesifikasi serbuk abrasif, sesuai dengan klasifikasi lebih lanjut dari pabrik

pembuat.

1. Jenis serbuk abrasif

2. Ukuran serbuk abrasif.

3. Kekerasan atau kekuatan intan.

4. Struktur ; hanya dicantumkan bila perlu (biasanya dihilangkan)

5. Jenis bahan pengikat

6. Spesifikasi bahan pengikat ; hanya dicantumkan bila mana perlu sesuai

dengan jenis atau modifikasi yang dilakukan pabrik tertentu.


II-9

Khusus untuk batu gerinda dengan serbuk abrasif intan (diamond),

maka ditambahkan lagi kode yang kedelapan untuk menjelaskan tebal lapisan

serbuk intan yang menempel pada roda gerinda yang dibuat dari metal.

Penjelasan–penjelasan dari kode batu gerinda diatas adalah sebagai

berikut :

A. Jenis Serbuk Abrasif

Serbuk abrasif merupakan bagian yang aktif yang berfungsi sebagai

“mata potong” yang tersebar di seluruh permukaan batu gerinda. Pada saat

ini ada empat serbuk abrasif yang umum dipakai yaitu, oksida aluminium

dan karbida silikon yang termasuk jenis konvensional serta karbida atau

nitride boron dan intan yang termasuk jenis – jenis super-abrasif. Masing –

masing jenis ini di klasifikasikan lebih lanjut berdasarkan kemurnian,

kegetasan atau jenis pelapisnya. Penjelasan dari jenis serbuk abrasif akan

di uraikan sebagai berikut :

1. Oksida Aluminium (Aluminium Oxide, Al2O3) dibuat dengan

memurnikan biji bauksit dalam dapur listrik. Biji bauksit setelah

dipanaskan untuk menghilangkan kandungan air kemudian di campur

dengan batubara dan besi serta dipanaskan dalam dapur listrik sehingga

menjadi oksida aluminium yang sangat keras. Oksidasi ini selanjutnya

digiling dan disaring menjadi serbuk abrasif dengan ukuran tertentu.

2. Karbida Silikon (Silicon Carbide SiC), Pembuatannya dilakukan

dengan mencampur silica putih, batu bara, garam, serbuk kayu, yang

kemudian dipanaskan dalam dapur listrik. Jadi, dalam hal ini

merupakan proses sintesa/penggabungan silica karbon. Setelah digiling

dan disaring, akhirnya menjadi dengan ukuran yang diharapkan.

3. Karbida/Nitrida Boron (CBN, Cubic Boron Nitride), merupakan jenis

serbuk abrasif buatan manusia (tidak ditemukan di alam). Dengan

kekerasan dibawah kekerasan intan atau sekitar 2 kali kekerasan oksida

aluminium dan tahap temperatur sampai 1400oC (intan mulai terbakar

pada 700oC). CBN dibuat dengan memanfaatkan temperatur dan

tekanan tinggi seperti pada halnya dalam proses pembuatan intan tiruan.

Graphit putih (Hexagon Boron Nitride) sebagai bahan dasar pada

II-10

temperatur dan tekanan tinggi yang terkontrol akan berubah menjadi

Kristal yang berbentuk kubus. CBN tidak bereaksi terhadap besi

sehingga dapat digunakan untuk menggerinda berbagai jenis baja

(terutama baja perkakas, tool steels) dengan ekonomik. Sementara itu,

karena serbuk intan dapat bereaksi dengan besi maka hal ini perlu

pelapisan metal (metal coated diamond, armored diamond).

B. Ukuran Serbuk Abrasif

Ukuran serbuk abrasif menentukan kecepatan penghasilan geram,

rongga untuk aliran geram pada batu gerinda, dan kemampuan batu

gerinda untuk di bentuk (pada pojok atau tepi roda gerinda yang di bentuk

mengikuti bentuk/profil benda kerja). Batu gerinda dengan serbuk

berukuran kecil sesuai dengan penggerindaan benda kerja yang keras dan

getas (hard & brittle), untuk proses penghalusan ataupun penggerindaan

dengan bidang kontak yang tidak begitu besar. Dengan serbuk ukuran

kecil batu gerindanya lebih mudah dibentuk mengikuti bentuk profil

dengan ukuran yang teliti. Pada penggerindaan material yang lunak dengan

batu gerinda yang berserbuk halus dapat mengakibatkan beban yang

terlalu besar sehingga panas yang timbul akan terlalu tinggi yang dapat

merusak struktur lapisan terluar benda kerja (hangus;burning). Dalam hal

ini perlu digunakan batu gerinda dengan serbuk berukuran besar yang

mana rongga antara serbuk akan cukup besar untuk mengalirkan geram

yang cukup banyak dalam penggerindaan benda kerja lunak. Apabila

bidang kontak besar (misalnya pada penggerindaan diameter dalam), perlu

digunakan batu gerinda berukuran kasar. Selain cocok untuk proses

pengasaran, batu gerinda dengan ukuran serbuk besar mungkin dapat

digunakan dalam proses penghalusan asalkan batu gerinda dapat

“ditajamkan” (dressing) sehingga bentuk abrasifnya tidak tajam melainkan

rata. Dressing adalah penajaman/pengaktifan kembali batu gernda yang

telah ”aus” dimana selain serbuk abrasifnya telah rusak, rongga antar

serbuk pada lapisan terluar batu gerinda telah terisi geram yang tidak

terbuang karena gaya sentrifugal dan semburan cairan pendingin. Dressing

II-11

harus sering dilakukan untuk menghindarkan terjadinya panas yang tinggi

ataupun getaran yang berlebihan. Menurut standar ISO, ukuran serbuk

dikodekan dengan angka yang kurang lebih menunjukan 1/10 ukuran

serbuk sebenarnya dalam mikron.

C. Kekuatan Ikatan Serbuk Atau Kekerasan Batu Gerinda (Grade

Grinding Wheels)

Kekuatan ikatan serbuk ditentukan oleh jenis dan presentase bahan

pengikat. Apabila jumlah pengikat dinaikan (presentase diperbesar) maka

volume pengikat yang mengelilingi setiap butir serbuk abrasif semakin

besar dan batu gerinda dikatakan semakin keras. Batu gerinda yang lunak

(soft acting) cocok untuk penggerindaan benda kerja yang keras. Pada

prinsipnya dalam penggerindaan material yang keras perlu dijaga supaya

jangan sampai temperaturnya terlalu tinggi sehingga diperlukan batu

gerinda dengan serbuk abrasif yang mudah terlepas atau kekuatan

ikatannya rendah. Sebaliknya untuk benda kerja yang lunak lebih

digunakan batu gerinda yang keras (hard acting) supaya umur batu gerinda

lebih lama dan selain itu kehalusan benda kerja akan relatif lebih baik.

Batu gerinda dengan daya dengan grade yang tinggi , jelas diperlukan

pada penggerindaan dengan daya yang besar atau kecepatan tangensial

batu gerinda yang tinggi.

Sebagai ukuran kekuatan ikatan serbuk atau kekerasan batu gerinda

digunakan kode abjad dari A s.d Z secara berurutan dengan tingkat

kekerasan yang semakin tingi. Sebagai contoh, batu gerinda dapat

digolongkan seperti yang terdapat pada table 1, Tabel 2. 1 Golongan Batu Gerinda

E, F, G Sangat lunak H, I, J Lunak L, M, N, O Medium P, Q, R, S Keras T, U, V, W Sangat keras X, Y, Z Super keras

II-12

D. Struktur Batu Gerinda

Struktur batu gerinda menyatakan kerapatan atau konsentrasi serbuk

persatuan luas. Struktur tersebut didefinisikan dengan menggunakan angka

struktur (kelompok 4) yaitu dari 0 s.d. 15. Semakin kecil angka struktur,

berarti batu gerinda mempunyai struktur yang kompak (kerapatan serbuk

yang tinggi). Table 2.2 ini adalah Hubungan antara angka tersebut dengan

kerapatan, yaitu : Tabel 2. 2 kerapatan struktur batu gerinda

0, 1, 2 Sangat rapat 3, 4 Rapat 5, 6 Medium 7, 8, 9 Renggang 10,11,12 Sangat renggang

E. Bahan Pengikat (Bonding Agent)

Ada 6 jenis bahan pengikat serbuk abrasive yang umum digunakan,

yaitu :

1. Keramik (ceramic, vitrified ; simbol : V)

Merupakan bahan pengikat yang paling banyak digunakan. Ikatan

kuat sampai pada temperatur kerja yang cukup tinggi, tetapi tidak tahan

beban kejut atau fluktuasi temperatur yang besar. Temperatur atau daya

penggerindaan dengan batu gerinda ini relatif rendah. Tidak

terpengaruh oleh cairan pendingin.

2. Silika (silica ; simbol : S)

Kekuatan lebih rendah dibandingkan keramik. Karena serbuk

mudah terlepas, maka batu gerinda jenis ini sangat cocok digunakan

dalam pengasahan mata potong pahat (HSS) berujung runcing yang

mudah hangus jika temperatur pengasahannya terlampau tinggi. Tidak

perlu penajaman (self dressing) serta bersifat agak lunak (midler acting)

atau dingin (coller acting).

3. Karet (Rubber ; simbol : R)

Termasuk jenis polimer dengan sifat elastisitas yang melebihi

keramik. Umumnya digunakan bagi pengikatan intan serta dipakai

II-13

sebagai roda pengatur pada mesin gerinda tanpa senter. Tahan beban

kejut, dan menghasilkan permukaan yang halus. Apabila kondisi

penggerindaan terlalu berat akan menimbulkan panas yang terlalu tinggi

yang malah merusak struktur metalografi benda kerja. Dapat ditambah

serat penguat (fiber, diberi kode RF).

4. Plastik (Resenoid, Bakelit ; simbol : B)

Termasuk jenis polimer yang elastis. Ikatannya kuat dan tahan

temperatur yang cukup tinggi. Biasanya digunakan bagi batu gerinda

dengan putaran yang sangat tinggi.

5. Shellac (simbol : E)

Termasuk jenis polimer, digunakan dalam proses penghalusan

beberapa jenis produk seperti Camshaft, paper mill rolls, dan pisau.

6. Metal (simbol : M)

Digunakan sebagai bahan pengikat serbuk intan bagi

penggerindaan khusus dimana umur batu gerinda lebih dipentingkan

daripada tingginya temperatur penggerindaan. Untuk mengasah gelas,

batu beton, ataupun sebagai roda penajam batu gerinda lain (dressing

wheel). Bahan pengikat metal juga digunakan dalam proses electro

chemical grinding yang memerlukan batu gerinda yang bersifat

penghantar listrik (konduktor).

Setiap pabrik batu gerinda mempunyai beberapa jenis bahan

pengikat sesuai dengan hasil penelitian dan pengembangan yang

mereka lakukan. Masing-masing menggunakan kode jenis bahan

pengikat yang dimulai dengan huruf seperti yang digunakan standar

ISO (kelompok 5) dan biasanya ditambah dengan huruf lain (kelompok

6) sebagai kode jenis spesifikasi yang mereka buat.

II-14

2.2 Cam

Bagian ini akan menguraikan tentang prinsip kerja camshaft dan jenis

mekanisme penggerak katup di mesin motor.

2.2.1 Prinsip Kerja Cam

Poros bubungan/ Noken As (camshaft) adalah sebuah komponen yang

digunakan dalam mesin torak untuk menjalankan mekanisme katup. Yang

terdiri dari batang silindris. Cam membuka katup dengan cara menekannya

atau dengan menggunakan mekanisme tambahan lainnya. Hubungan antara

putaran poros engkol dengan putaran camshaft sangatkah penting, karena

berfungsi untuk mengatur masuknya bahan bakar dan keluarnya gas sisa

pembakaran. Yang harus dibuka tutup pada saat yang tepat pada saat

terjadinya langkah piston. Untuk alasan ini camshaft dihubungkan langsung

dengan poros engkol atau dengan cara menggunakan mekanisme gear, belt,

chain, dll.

Dengan fungsi yang sangat penting tersebut, maka camshaft juga

sangat berpengaruh pada kemampuan kinerja mesin itu sendiri, diantaranya

adalah durasi cam. Secara teoritis apabila durasi cam semakin besar, maka

proses pemasukan Campuran bahan bakar dan udara pun akan menjadi

lama, dan akan berpengaruh pada tenaga pada mesin yang dihasilkan.

2.2.2 Type dan Mekanisme Camshaft

Mekanisme katup pada mesin 4 langkah, antara lain :

Katup (valve).

Pegas katup (Valve Spring).

Pelatuk (Rocker Arm).

Batang pendorong (Push Rod).

Poros nok (Camshaft).

Nok (Cam).

II-15

(sumber : http://samsudinrembank.blogspot.com/2011/02/mesin-menurut mekanismenya.html)

(sumber : http://edie666.blogspot.com/2011/05/mekanisme-katup.html)

Ada 2 macam katup, yaitu katup hisap (intake valve) dan katup

buang (exhaust valve) seperti yang terlihat pada Gambar 2.4 . Katup hisap

berfungsi untuk mengatur aliran campuran udara dan bahan bakar masuk

kedalam silinder motor bakar, sedangkan katup buang berfungsi untuk

mengatur aliran gas buang ke luar dari silinder motor bakar. Gerakan katup

dilakukan oleh nok, nok (Cam) disatukan dengan poros nok (Camshaft),

bagian dari nok adalah lingkaran dasar, kontur, dan puncak nok (Lobe).

Tinggi puncak nok menentukan tinggi angkat (Lift) katup.

Mekanisme camshaft terbagi menjadi beberapa tipe, tergantung dari

lokasi penempatan camshaft tersebut, diantaranya :

OHC (Overhead Cam).

Gambar 2. 4 Mekanisme Katup Motor Bensin

Gambar 2. 5 Mekanisme OHC

http://samsudinrembank.blogspot.com/2011/02/mesin-menurut%20mekanismenya.html

http://edie666.blogspot.com/2011/05/mekanisme-katup.html

II-16

Pada tipe ini, camshaft diletakkan di atas kepala silinder dan cam

langsung menggerakkan Rocker Arm tanpa melalui Lifter dan Pushrod.

camshaft digerakkan oleh poros engkol melalui rantai atau tali penggerak.

Tipe ini sedikit lebih rumit dibandingkan dengan OHV, tetapi tidak

menggunakan Lifter dan Pushrod sehingga berat bagian yang bergerak

menjadi berkurang. Kemampuannya pada kecepatan tinggi cukup baik,

karena katup-katup membuka dan menutup lebih tetap pada kecepatan

tinggi.

(sumber : http://engines.honda.com/why/overhead-valve-design )

Gambar 2. 6 Mekanisme OHV

SOHC (Single Overhead Camshaft).

SOHC bisa juga dikatakan satu buah poros kem (noken as). Sesuai

dengan namanya, teknologi ini hanya menggunakan satu buah poros kem

(noken as) yang disimpan di kepala silinder (cylinder head).

(sumber : http://oto.detik.com/read/2012/05/18/101435/1919454/1116/perbedaan-mesin-sohc-dan-dohc )

Gambar 2. 7 Mekanisme SOHC

http://engines.honda.com/why/overhead-valve-design

http://oto.detik.com/read/2012/05/18/101435/1919454/1116/perbedaan-mesin-sohc-dan-dohc

II-17

DOHC (Double Overhead Camshaft). Dua Camshaft ditempatkan pada kepala silinder, satu untuk

menggerakkan katup masuk dan yang lainnya untuk menggerakkan katup

buang. camshaft membuka dan menutup katup-katup langsung, tidak

memerlukan Rocker Arm. Berat parts yang bergerak menjadi berkurang,

membuka dan menutup katup-katup menjadi lebih presisi pada putaran

tinggi.

Konstruksi tipe ini sangat rumit, kemampuannya sangat tinggi

dibandingkan dengan tipe-tipe lainnya. Ada dua mekanisme katup pada

kendaraan, dua camshaft digerakkan langsung dengan sebuah sabuk (single

drive belt) atau hanya exhaust camshaft digerakkan langsung dengan satu

sabuk, dan intake camshaft digerakkan melalui sebuah roda gigi.

(sumber : http://moy17.wordpress.com/2010/12/11/dohc-sohc-hmmmmmm-menarik/ )

Mekanisme camshaft yang digunakan pada mesin motor adalah

SOHC, dengan mekanisme yang sederhana dan bentuk yang tidak begitu

besar, maka sistem ini sangat cocok digunakan pada mesin yang

berkapasitas kecil dan konstruksi yang kecil pula.

Dalam beberapa rancangan camshaft juga menggerakkan distributor,

minyak, dan pompa bahan bakar. Juga dalam sistem injeksi bahan bakar

dahulu. Cam pada camshaft akan mengoperasikan penginjeksian bahan

bakar tersebut.

Gambar 2. 8 Mekanisme DOHC

http://moy17.wordpress.com/2010/12/11/dohc-sohc-hmmmmmm-menarik/

II-18

2.2.3 Durasi Pada Cam.

Di satu sisi banyak mekanik yang sudah mengenal jauh tentang

camshaft. Di sisi lain banyak juga mekanik pemula, yang masih belum

mengenal betul tentang diagram durasi cam.

Pada dasarnya, 1 putaran pada poros engkol sama dengan ½ putaran

camshaft. Atau 180o di poros engkol sama dengan 90o pada camshaft.

Seperti halnya pada contoh berikut diagram untuk durasi cam sepeda motor.

(sumber : http://koemat.blogspot.com/2011/01/tujuan-memangkas-cam-shaft.html )

Untuk katup hisap, membuka 13o sebelum TMA (Titik Mati Atas

(TDC)). Kemudian menutup pada 55o sesudah TMB (Titik Mati Bawah

(BDC)). Dari diagram tersebut dapat dihitung, durasi katup membuka.

Yaitu: 13o + 180o + 55o = 248o. angka 180 yaitu 90o + 90o jarak dari TMA

manuju TMB.

Sedangkan untuk katup buang, membuka 39o sebelum TMB.

Kemudian menutup 19o setelah TMA, maka durasinya adalah : 39o + 180o +

19o = 238o.[3]

Dalam durasi cam ada yang dinamakan overlap. Yaitu waktu ketika

katup hisap dan katup buang membuka secara bersamaan, angkanya didapat

Gambar 2. 9 Diagram Durasi Cam

http://koemat.blogspot.com/2011/01/tujuan-memangkas-cam-shaft.html

II-19

dengan menjumlahkan 13o + 19o = 32o. hal ini terjadi pada poros engkol,

lebih mudahnya bisa dilihat pada putaran magnet.

Berbeda halnya durasi pada cam, apabila dilihat posisi dari cam.

Posisi TMA/ Top tidak berada pas di posisi paling atas diagram. Seperti

pada Gambar 2.10 Posisinya bisa berada sebelum lobe atau benjolan pada

camshaft. Jika dilihat pada diagram cam, durasi untuk katup hisap adalah

248o diagramnya hanya 124o jika diukur busur derajat. Itu dikarenakan cam,

hanya berputar ½ putaran dari poros engkol. Begitupun halnya dengan

durasi pada katup buang, durasi katup membuka selama 238o, yang

tergambar hanya 119o.

(sumber : Ulinuha Aong C, “korek skubek – merancang mesin balap

skubek”, halaman 47)

Hal diatas sangatlah dipengaruhi pula oleh part pada mekanisme

katup lainnya, seperti. Rocker Arm. Lengan Rocker Arm yang tersentuh

oleh Cam dan lengan lainnya yang menyentuh katup berbeda panjangnya.

Perbedaan ini berpengaruh pula terhadap setingan durasi, Lift, dan rentang

tenaga pada suatu mesin.

Gambar 2. 10 Posisi durasi bukaan katup pada cam

II-20

(sumber : A. Graham Bell - “Four Stroke Performance Tuning”)

(sumber : http://motorplus.otomotifnet.com/read/2011/09/08/322753/33/12/

Mengenal-Rasio-Rocker-Arm-Berhubungan-Erat-Dengan-Lift )

Ada beberapa ratio yang dicontohkan oleh A. Graham Bell.

Dijelaskan bahwa terdapat pengaruh rasio panjang lengan Rocker Arm

terhadap durasi, Lift dan Power Range. Panjang dari lengan yang

menyentuh katup dibagi dengan lengan yang menyentuh Cam. Seperti

halnya uji coba pada motor yamaha mio.

A = 21 mm

B = 27 mm

Maka rasio Rocker Arm untuk yamaha mio adalah :

Lengan panjang/Lengan Pendek = B/A = 27/21 = 1.286

Bandingkan dengan tabel berikut :

Tabel 2. 3 Durasi Cam, Lift, Dan Power Range

Tabel Durasi Cam, Lift dan Power Range

TYPE CAM

Rasio Rocker Arm

1.7:1 1.5:1 1.25:1 1:01

Sport Durasi 198-214o 202-218 o 208-224o 215-232o

Lift Katup 0.450-0.470 in 0.430-0.450 in 0.360-0.370 in 0.380-0.420 in Power Range 0.4-1.05 0.4-1.05 0.4-1.05 0.4-1.05

Semi-Race

Durasi 230-240o 235-245o 240-255o 245-260o


Full-Race Durasi 255-275o 260-280o 270-280o 270-285o


Gambar 2. 11 Perbandingan Panjang Rocker Arm

II-21

Dari tabel diatas, jika dilakukan pendekatan maka sama dengan

rasio 1.25:1 untuk settingan Full-Race dianjurkan menggunakan settingan

sebagai berikut :

Durasi : 270 – 280o

Valve Lift : 0.410 – 0.430 in = 10.414 – 10.992 mm[3]

Power Range : 0.8 – 1.1

Angka ini dihasilkan setelah dilakukan riset dengan menggunakan

alat Flowbench yang menghasilkan tenaga maksimum. Jika melihat

karakter Lift yang dihasilkan dengan rasio tadi, sangatlah tinggi. Oleh

karena itu sangat dianjurkan untuk menggunakan per katup (valve spring)

yang mumpuni.

Dari tabel juga dapat dilihat, adanya Power Range atau rentang

tenaga yang dianjurkan adalah 0.8 – 1.1. yaitu rentang tenaga pada rpm

tertentu, misalkan dari rencana awal power yang diinginkan berada pada

9.500 rpm. Maka range power sebenarnya berada pada 9.500 x 0.8 = 7.600

rpm sampai 9.500 x 1.1 = 10.450 rpm.

2.3 Teori Dasar Perencanaan Elemen Mesin

Dalam perencanaan alat ini terdapat beberapa elemen mesin yang

bekerja, untuk merencanakan sebuah mesin terdapat hal-hal yang penting

yaitu merencanakan daya motor yang akan digunakan, merencanakan

poros, merencanakan transmisi, dan merencanakan bantalan. Berikut ini

adalah teori tentang perencanaan-perencanaan di atas.

2.3.1 Motor Listrik

Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetik yang

mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini di

gunakan untuk, misalnya: memutarkan impeller pompa, fan atau blower,

menggerakan kompresor, mengangkat beban, dll. Motor listrik juga

digunakan di rumah (mixer, bor listrik, kipas angin) dan di industri. Motor

listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab di perkirakan

II-22

bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70 % beban listrik total di

industri.

Bagan ini akan menjelaskan tentang dua jenis motor, yaitu : motor

AC dan Motor DC. Lihat gambar 2.12.

1. Motor DC (Direct Current)

Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung

yang tidak langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada

penggunaan khusus dimana untuk menggerakan alat diperlukan torsi

yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang

luas.

Motor Listrik

Motor arus bolak-balik (AC)

Motor Arus Searah (DC)

sinkron Induksi Sefarately excited

Self excited

Satu fasa Tiga fasa

seri campuran shunt

Gambar 2. 13 Motor DC

Gambar 2. 12 Klasifikasi Jenis Utama Motor Listrik

II-23

2. Motor AC (Alternating Current)

Motor arus bolak-balik menggunakan arus listrik yang

mengembalikan arahnya secara teratur pada rentang waktu tertentu.

motor listrik memiliki dua buah bagian dasar listrik : "stator" dan "rotor"

seperti di tunjukan dalam gambar 2.14 . stator merupakan komponen

listrik statis. rotor merupakan komponen listrik berputar untuk memutar

as motor.

Gambar 2. 14 Motor AC

Keuntungan utama motor DC terhadap motor AC adalah bahwa

motor AC lebih sulit dikendalikan. untuk mengatasi kerugian ini, motor

AC dapat dilengkapi dengan penggerak frekuensi variabel untuk

meningkatkan kecepatan sekaligus menurunkan dayanya. motor induksi

merupakan motor yang paling populer di industri karena kekuatan

pakainya, dan lebih mudah perawatannya. motor induksi AC cukup

murah (harganya setengah dari harga sebuah motor DC) dan juga

memberiaan rasio daya terhadap berat yang cukup tinggi (sekitar dua

kali motor DC)

Gambar 2. 15 stator dan rotor motor [6]

II-24

2.3.2 POROS

Poros merupakan salah satu elemen yang penting dari setiap mesin.

Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran.

Peranan dalam transmisi itu di pegang oleh poros.

2.3.2.1 Macam – Macam Poros

Poros untuk meneruskan daya diklasifikasikan menurut

pembebanannya sebagai berikut :

1. Poros Transmisi

Poros macam ini mendapat beban puntir dan lentur. Daya

ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, puli sabuk

atau sproket rantai,dll.

2. Spindel

Poros transmisi yang relatif pendek, seperti poros utama mesin

perkakas, dimana beban utamanya berupa puntiran, disebut spindel.

Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil

dan bentuk serta ukurannya harus teliti.

3. Gandar

Poros seperti yang dipasang diantara roda-roda kereta barang,

dimana tidak mendapat beban puntir, bahkan kadang-kadang tidak

boleh berputar, disebut gandar. Gandar ini hanya dapat beban lentur,

kecuali jika digerakan oleh penggerak mula dimana akan mengalami

beban puntir juga.

Menurut bentuknya, poros dapat digolongkan atas poros umum,

poros engkol sebagai poros utama dari mesin torak, dll., poros luwes

untuk transmisi daya kecil agar terdapat kebebasan bagi perubahan

arah, dan lain-lain.

2.3.2.2 Hal penting dalam perencanaan poros

Dalam merencanakan sebuah poros, ada hal-hal yang penting yang

harus diperhatikan, antara lain :

II-25

1) Kekuatan poros

Suatu transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau

gabungan antara puntir dan lentur setelah diutarakan sebelumnya.

Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan seperti poros

baling-baling kapal atau turbin, dll.

2) Kekakuan poros

Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi

jika lenturan atas defleksi puntirnya terlallu besar akan mengakibatkan

ketidak-telitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara

(misalnya pada turbin dan kotak roda gigi).

Karena itu, disamping kekuatan poros, kekakuannya juga harus di

perhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani

poros tersebut.

3) Putaran kritis

Bila putaran suatu mesin dinaikan maka pada suatu harga putaran

tertentu dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini

disebut putaran kritis. Hal ini dapat terjadi pada turbin, motor torak,

motor listrik, dll. Dan dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan

bagian-bagian lainnya. Jika mungkin, poros harus direncanakan

sedemikian rupa hingga kerjanya lebih rendah dari putaran kritisnya.

4) Korosi

Bahan-bahan tahan korosi (termasuk plastik) harus dipilih untuk

poros propeler dan ponpa bila terjadi kontak dengan fluida yang

korosif. Demikian pula poros-poros yang terancam kavitasi, dan

poros-poros mesin yang sering berhenti lama. Sampai batas-batas

tertentu dapat pula dilakukan perlindungan terhadap korosi.

5) Bahan poros

Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja batang yang

ditarik dingin dan difinis, baja karbon kontruksi mesin (disebut bahan

S-C) atau baja yang dideoksidasikan dengan ferrosilikon dan dicor;

kadar karbon terjamin. Meskipun demikian, bahan ini kelurusannya

agak kurang tetap dan dapat mengalami deformasi karena tegangan

II-26

tegangan yang kurang seimbang misalnya bila diberi alur pasak,

karena ada tegangan sisa didalam terasnya. Tetapi penarikan dingin

membuat permukaan poros menjadi keras dan kekuatannya bertambah

besar.

Poros-poros yang dipakai untuk meneruskan putaran tinggi dan

beban berat umumnya dibuat dari baja paduan dengan pengerasan

kulit yang sangat tahan terhadap keausan. Beberapa di antaranya

adalah baja khrom nikel, baja khrom nikel molibden, baja khrom, baja

khrom molibden, dll.

2.3.2.3 Poros dengan Beban Puntir

Berikut ini adalah hal-hal yang penting yang harus diperhatikan dalam

perencanaan poros dengan beban puntir, yaitu :

1. Daya yang ditransmisikan P (kw)

Putaran poros : n1 (RPM)

2. Faktor koreksi Tabel 2. 4 faktor koreksi ; fc

Daya yang akan ditransmisikan fc Daya rata-rata yang diperlukan 1,2 – 2,0 Daya maksimum yang diperlukan 0,8 – 1,2 Daya normal 1,0 – 1,5

3. Daya rencana Pd (KW)

Pd = P x fc (KW)

4. Momen puntir yang terjadi T (kg mm)

5. Keadaan beban

6. Perhitungan beban horizontal

7. Momen lentur gabungan M (kg mm)

8. - Bahan poros

- Perlakuan panas

- Kekuatan tarik (kg.mm2)

- Apakah ada tangga atau alur pasak

- Faktor keamanan Sf1, Sf2

9. Tegangan lentur yang diijinkan (kg/mm2)

II-27

10. - faktor koreksi lenturan Km

- Faktor koreksi puntiran Kt - Tabel 2. 5 faktor koreksi puntiran ;Kt

Kt Jenis bahan 1.0 Beban dikenakan secara halus

1.0 – 1.5 Beban dikenakan sedikit kejutan 1.5 - 3 Beban dikenakan dengan kejutan

Tabel 2. 6 faktor koreksi lenturan ; Km

Km Jenis Tumbukan 1.5 Tumbukan halus

1.5 – 2.0 Tumbukan ringan 2 - 3 Tumbukan Berat

11. Diameter poros ds (mm)

ds [ x

(sumber : Ir.Sularso, MSME, cetakan kesembilan ; hal 7)

2.3.3 Transmisi

Jarak yang jauh antara dua buah poros sering tidak memungkinkan

transmisi langsung dengan roda gigi. Dalam hal demikian, cara transmisi

putaran atau daya yang lain dapat diterapkan , dimana sebuah sabuk atau

rantai dibelitkan di sekeliling puli atau sproket pada poros.

2.3.3.1 Klasifikasi Transmisi

Transmisi dengan elemen mesin dapat dogolongkan atas transmisi

sabuk, transmisi rantai dan transmisi kabel atau tali. Dari macam-macam

transmisi tersebut, kabel atau tali hanya dipakai untuk keperluan dan

fungsi khusus.

1. Transmisi sabuk

Transmisi sabuk dapat dibagi menjadi tiga kelompok.

Dalam kelompok pertama, sabuk rata dipasang pada puli silinder

dan meneruskan momen antara dua poros yang jaraknya dapat sampai

10 m dengan perbandingan putaran antara 1:1 - 6:1.

II-28

Dalam kelompok kedua, sabuk dengan penampang trapezium

dipasang pada puli dengan alur dan meneruskan momen antara dua

poros yang jaraknya bisa mencapai 5 m, dengan perbandingan putaran

antara 1:1 – 7:1

Kelompok sabuk terakhir terdiri atas sabuk dengan gigi yang

digerakkan pada sprocket pada jarak pusat sampai mencapai 2 m, dan

meneruskan putaran secara cepat dengan menggunakan perbandingan

antara 1:1- 6:1.

2. Transmisi rantai

Rantai transmisi daya biasanya dipergunakan dimana jarak poros

lebih besar daripada transmisi roda gigi tetapi lebih pendek daripada

dalam transmisi sabuk.

Rantai mengait pada sproket dan meneruskan daya tanpa slip, jadi

menjamin perbandingan putaran yang tetap. Rantai dapat dibagi

menjadi 2 jenis, yaitu rantai rol, terdiri atas pena, rol dan pelat rantai.

Yang lain disebut rantai gigi, terdiri atas plat-plat berprofil roda gigi

dan pena berbentuk bulan sabit yang disebut sambungan kunci.

2.3.3.2 Transmisi Sabuk V

Hal-hal yang harus diperhitungkan dalam perencanaan sabuk V adalah :

1. Daya yang ditransmisikan P (kW)

Putaran poros motor n1 (rpm)

Putaran poros motor n2 (rpm)

Perbabandingan putaran i i=

Jarak sumbu poros C (mm)

2. Faktor proyeksi

3. Daya rencana Pd (kW)

Pd = P x fc (kW)

4. Pemilihan penampang belt

5. Pemilihan diameter pulley (mm)

Dp.n1 = Dp.n2

Dp = diameter lingkar jarak bagi

II-29

Din = dp – 2.ko

Dout = dp + 2.ko

6. Kecepatan V-belt ; v (m/s)

V = < 30 m/s

7. Pengecekan C terhadap pulley

C >

8. Kapasitas daya trasmisi dari satu V-belt

Po = kualitas + i

9. Sudut kontak

Faktor koreksi k

10. Jumlah V-belt

N =

11. Panjang V-belt

L = 2C + (Dp + dp) + (Dp – dp)

(sumber : Ir.Sularso, MSME, cetakan kesseembilan ;hal 163)

2.3.3.3 Transmisi Rantai

Pemakaian rantai pada umumnya dipergunakan untuk

mentransmisikan daya dan putaran pada poros dengan jarak antara poros

lebih besar dari roda gigi dan lebih pendek dari pada transmisi belt. Rantai

mengait pada gigi sproket dan meneruskan daya tanpa slip, sehingga

menjamin perbandingan putaran yang tetap, seperti pada (Gambar 2.16[4])

dibawah .

(sumber : Sularso, IR. MSME, “dasar perencanaan dan pemilihan elemen mesin “; bab 5 hal 190)

Gambar 2. 16 Rantai

II-30

2.3.3.4 Penentuan Rantai Rol

1. Pemilihan rantai Daya yang akan ditransmisikan P : kw/hp

Faktor koreksi fc

Putaran poros motor penggerak n1 : rpm

Putaran poros mesin n2 : rpm

Jarak antar poros C : mm

Perbandingan putaran` i :

2. Daya rencanan Pd : kw/hp

3. Pemilihan Rantai

Pd : No rantai (diagram pemilihan rantai rol)

n1 : Putaran motor penggerak (rpm)

p : jarak bagi

FB : batas kekuatan tarik rata-rata (kg)

Fu : beban maksimum yang diijinkan (kg)

4. Dimensi Sproket

Z1 : jumlah gigi sproket kecil (minimum 15 gigi)

Z2 : jumlah gigi sproket besar

Diameter lingkar jarak bagi :

dp : p/sin (1800/Z1)

Dp : p/sin (1800/Z2)

Diameter luar :

dk : 0,6 + cot (1800/Z1) p

Dk : 0,6 + cot (1800/Z2) p

Diameter naf :

dB : p cot (1800/Z1) - 1 - 0,76

DB : p cot (1800/Z2) - 1 - 0,76

5. Kecepatan rantai

60.. 11 nzpv 10 m/s

6. Pengecekan Jarak Sumbu Poros

C dk/2 + Dk /2

II-31

7. Beban Rencana

vPdF .102 (kg)

8. Pengecekan foktor keamanan

Sf = FB/F ( 6 untuk satu rangkaian, 8-11 untuk 2 atau lebih rangkaian)

F Fu

9. Panjang Rantai

ppp C

ZZCZZL2

1221 28,6/22

10. Jarak Antar Poros

212

22121

86,92

2241 ZZZZLpZZLpCp

11. Kesimpulan

Nomor rantai

L

Z1 & Z2 (sumber: Ir.Sularso,MSME , cetakan kesembilan; hal 190)

II-32

2.3.4 Bantalan

Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban,

sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara

halus, aman dan panjang umur. Bantalan harus cukup kokoh untuk

memunkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jika

bantalan tidak berfungsi dengan baik maka prestasi seluruh sistem akan

menurun atau tak dapat bekerja secara semestinya.

2.3.4.1 Klasifikasi bantalan

Bantalan dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

1. Atas gerakan bantalan terhadap poros

a. Bantalan luncur

Pada bantalan ini terjadi gesekan antara poros dan bantalan

karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan

perantaraan lapisan pelumas.

b. Bantalan gelinding

Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang

berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola

(peluru), rol atau rol jarum, dan rol bulat.

2. Atas dasar arah beban terhadap poros

a. Bantalan aksial

Arah beban yang ditumpu bantalan ini adlah tegak lurus sumbu

poros.

b. Bantalan radial

Arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbu poros.

c. Bantalan gelinding khusus

Bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan

tegak lurus sumbu poros.

II-33

2.3.4.2 Bantalan gelinding

Hal-hal yang harus diperhitungkan dalam perencanaan bantalan gelinding

adalah :

1. Beban yang ditumpu ; W (N atau kg)

Beban radial ; WR

Beban aksial ; Wa

Putaran poros ; n1

2. Faktor beban ; fw

3. Beban rencana ; F (N atau kg)

Radial FR = WR x fw

Aksial Fa = Wa x fw

4. Beban ekuvalen dinamis

PR = (x x v x FR) + (y x Fa)

5. umur nominal bearing ; Lh

6. faktor kecepatan ; fn

bantalan gelinding yang digunakan adalah bantalan bola, maka faktor

kecepatannya adalah :

fn =

7. faktor umur ; fh

fh =

8. kapasitas nominal dinamis spesifik ; C

C = x PR kg

(sumber: Ir.Sularso,MSME , cetakan kesembilan; hal 103)

bab ii landasan teori -...

Documents