bab ii revisi lagi.docx

8/16/2019 BAB II REVISI LAGI.docx

1/35

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Bahan Teknik

Bahan teknik adalah semua unsur atau zat yang berbentuk padat, cair,

atau gas yang banyak digunakan untuk kebutuhan keperluan dunia teknik atau

industri. Besi dan baja paling banyak dipakai sebagai bahan industri yang

merupakan sumber sangat besar, dimana sebagian ditentukan oleh nilai

ekonominya, tetapi yang paling penting karena sifat-sifatnya yang bervariasi

yaitu bahan tersebut mempunyai berbagai sifat dari yang paling lunak dan

mudah dibuat sampai yang paling keras dan tajam bahkan untuk pisau

pemotong dapat dibuat, atau apa saja dengan bentuk apapun dapat dibuat

dengan pengecoran, dari unsur besi berbagai bentuk struktur logam dapat

dibuat, itulah sebabnya mengapa besi dan baja disebut bahan yang kaya

dengan sifat-sifat.

2.1.1 Besi cor

Besi cor adalah paduan besi yang mengandung karbon, silisium,

mangan, fosfor dan belerang. Besi cor ini digolongkan menjadi enam

macam yaitu: besi cor kelabu, besi cor kelas tinggi, besi kelabu

paduan, besi cor bergrafit bulat, besi cor yang dapat ditempa dan besi

cor cil.

truktur mikro dari besi cor terdiri dari ferit atau ferlit dan

serpih karbon bebas. !arbon dan silisium ternyata mempengaruhi

struktur mikro, ukuran serta bentuk dari karbon bebas dan keadaan


2/35

struktur dasar berubah sesuai dengan mutu dan k"antitasnya.

#isamping itu ketebalan dan laju pendingin mempengaruhi struktur

mikro. $alaupun kekuatan tarik dari besi cor kelabu kira-kira 1%-

&%kg'mm(, namun besi cor ini agak getas, titik cairnya kira-kira

1.2%%)* dan mempunyai mampu cor sangat baik serta murah sehingga

besi cor kelabu ini dipergunakan paling banyak untuk benda-benda

coran.

Besi cor kelas tinggi mengandung lebih sedikit karbon dan

silikon, lagi pula ikuran grafit bebasnya kecil, dibanding dengan besi

cor kelabu, sehingga kekuatan tariknya lebih tinggi yaitu kira-kira &%-

+%kg'mm(. embuat besi cor kelas tinggi agak susah dibanding

dengan besi cor kelabu.

Besi cor kelabu paduan mengandung unsur-unsur paduan dan

grafit, mempunyai struktur yang stabil sehingga sifat-sifatnya lebih

baik. #ilihat dari unsur-unsur paduan yang ditambahkan ada dua hal,

yang pertama hanya beberapa persen saja dan yang kedua lebih

banyak. nsur unsur yang ditambahkan adalah khrom, nikel,

molibden, vanadium, titian dan sebagainya. ehingga ketahanan panas, ketahanan haus, ketahanan korosi dan mampu mesin dari besi

cor seperti baik sekali berkat adanya unsur-unsur tersebut.

Besi cor mampu tempa dibuat dari besi cor putih, yang

dilunakan didalam sebuah tanur dalam "aktu yang lama. truktur

semenit dari besi cor putih berubah menjadi ferit atau perlit dan


3/35

karbon yang tertempar mengendap. enurut struktur mikronya ada

tiga macam besi cor mampu tempa, yaitu besi cor mampu tempa

perapian hitam, besi cor perapian putih dan besi cor mampu tempa

perlit. Besi cor sperti ini sangat baik keuletanya dan perpanjanganya

dibandingkan dengan besi cor kelabu. /etapi harganya mahal karena

proses pelunakan, lagi pula tidak cocok untuk coran yang tipis dan

kecil karena sebelum proses pelunakan keuletanya kurang.

Besi cor grafit bulat dibuat dengan jalan mencampurkan

magnesium, kalsium atau serium kedalam cairan logam sehingga

grafit bulat mengendap. Besi cor seperti ini mempunyai kekuatan,

keuletan, ketahanan aus dan ketahanan panas yang baik sekali

dibandingkan dengan besi cor kelabu.

Besi cor cil adalah besi cor yang mempunyai permukaan terdiri

dari besi cor putih dan bagian dalamnya terdiri dari strukut dengan

endapan grafit. 0ermukaannya mempunyai ketahanan aus yang baik

sekali dan bagian dalamnya mempunyai keuletan yang baik pula. Besi

cor demikian dipergunakan sebagai bahan tahan haus.

2.1.2 Baja cor Baja cor digolongkan kedalam baja karbon dan baja paduan,

coran baja karbon adalah paduan besi karbon dan digolongkan

menjadi tiga macam yaitu, baja karbon rendah * %,2%34, baja

karbon menengah %,2%-%,+%3 *4 dan baja karbon tinggi * 5 %,+34.

!adar karbon yang rendah menyebabkan kekuatan rendah,


4/35

perpanjangan yang tinggi dan harga bentur serta mampu las yang baik.

Baja cor mempunyai struktur yang buruk dan sifat yang getas apabila

tidak diadakan perlakuan panas, dengan perlunakan atau penormalan

maka baja cor menjadi ulet dan strukturnya menjadi halus. /itik

cairnya kirakira 1.+%%)*, mampu cornya lebih buruk dibandingkan

dengan besi cor, tetapi baja cor dapat dipergunakan baik sekali sebagai

bahan untuk bagianbagian mesin, sebab kekuatannya yang tinggi dan

harganya yang rendah.

Baja paduan adalah baja cor yang ditambah unsurunsur

paduan. alah satu atau beberapa dari unsurunsur paduan seperti

mangan, khrom, molibden atau nikel dibubuhkan untuk memberikan

sifatsifat khusus dari baja paduan tersebut, umpamanya sifatsifat

ketahanan haus, ketahanan asam dan korosi atau keuletan. *ontoh

baja cor adalah baja cor tahan karat dan baja cor tahan panas.

2.1.& *oran paduan ringan

*oran paduan ringan adalah coran paduan alumunium, coran

paduan magnesium dan sebagainya. 6lumunium murni mempunyai

sifat mampu cor dan sifat mekanis yang jelek. 7leh karena itudipergunakan paduan alumunium karena sifatsifat mekanisnya akan

diperbaiki dengan menambahkan tembaga, silisium, magnesium,

mangan, nikel dan sebagainya. *oran paduan alumunium adalah

ringan dan merupakan pengantar panas yang baik sekali, yang

dipergunakan apabila sifatsifat tersebut diperlukan. 6l-i, 68-*u-i


5/35

dan 68-i-g adalah deretan dari paduan alumunium yang banyak

dipergunakan untuk bagianbagian mesin, 68-*u-9i-g dan 68-i-

*u-9i-g adalah deretan untuk bagianbagian mesin yang tahan

panas, dan 68-g adalah untuk bagianbagian tahan korosi.

0aduan magnesium lebih ringan dari pada logam umum lainya,

sebab berat jenisnya kirakira 1,. Biasanya alumunium, mangan,

berelium dan sebagainya ditambahkan sebagai unsurunsur paduan.

2.1.; *oran paduan lainya

0aduan seng yang mengandung sedikit alumunium

dipergunakan untuk pengecoran cetak.


6/35

dibutuhkan untuk memberikan sifatsifat khusus dari baja paduan tersebut,

antara lain sifatsifat ketahanan aus, ketahan asam, dan korosi atau keuletan,

lihat /abel 2.1. *oran dipakai untuk berbagai macam tujuan, apalagi bahan

bahan dipilih dengan mempertimbangkan umur, harga dan sebagainya.

/abel 2.1 sifat-sifat yang diminta dan bahan yang cocok untuk coran.

Sifat yang diminta Bahan coran

!ekuatan Baja cor, besi cor mutu tinggi, besi bor bergrafit bulat, besi

cor mampu tempa./ahan banting keuletan Baja cor, besi cor bergrafit bulat,besi cor mampu tempa.udah dibuat Besi cor kelabu, coran brons, coran paduan alumunium68-

i-*u,68-i-g4.=ingan *oran paduan alumunium,coran paduan magnesiumBaik sekali dalamkonduktivitas termal danlistrik

*oran tembaga murni

/ahan aus *oran 9i-*i, baja cor mangan tinggi, besi cor bergrafit bulat, besi cor mutu tinggi, coran paduan tembaga.

/ahan korosi 6ir segar dan air asin........ *oran paduan tembaga6sam nitrat......................... *oran baja tahan karat Besi cor khrom tinggi Besi cor silikon tinggi6sam kholorida................ >asteloy, *oran paduan tembaga6sam sulfat......................... Besi cor silikon tinggi *oran paduan tembaga kecuali kuningan4 Baja cor tahan asam

Besi cor 9i-resis7ksida dan temperatur /inggi................................. Besi cor khrom tinggi

Baja cor *r-9i tinggi Baja tahan karat6lkali ................................ Baja cor karbon rendah *oran paduan tembaga Baja cor tahan karat

Besi cor kelabu/ahan panas 1.%%%-1.2%%)* ................... Baja cor tahan panas

?%%-%%)*.......................... Baja cor tahan karat Baja cor alumunium Besi cor khrom tinggi Besi cor 9i-*r

+%%-@%%)*.......................... Baja cor paduan rendah


7/35

Besi cor paduan rendah;%%)*.................................. Baja cor karbon

Besi cor mangan tinggi&+%)*.................................. Besi cor mutu tinggi Besi cor bergrafit bulat Besi cor mampu tempa2+%-&%%)*........................... Besi cor kelabu *oran paduan tembaga2%%-2+%)*........................... *oran paduan tembaga1%%-2%%)*.......................... *oran paduan alumunium

/ahan temperatur rendah #iatas2+)*........................ Besi cor kelabu

;@)*......................... Baja cor karbon rendah ?&)*.......................... Baja cor 2,+3 9i 1%%)*........................ Baja cor &,+3 9i 1A@)*....................... Baja cor 1 *r- 9i *oran brons.

umber : /ata surdia, kenji chiji"a teknik pengecoran logam, hal ?C

2. Bushing

Bushing atau yang dikenal sebagai bantalan merupakan elemen atau

bagian dari peralatan mesin yang dirancang agar dapat menahan beban yang

diterimanya, khususnya beban yang bergerak seperti poros sehingga putaran

atau gerak bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus dan aman.

Dambar 2.1 Bronze Bushing $ijaya, 2%1%4

#alam memilih bahan bushing yang perlu diperhatikan adalah:

1. #apat menahan beban tanpa mengalami patah perubahan bentuk, tahan

terhadap beban yang berubah-ubah dan tahan terhadap temperatur tinggi.

2. /ahan gesekan dan tahan aus.


8/35

&. /ahan terhadap korosi;. #apat menghantar panas

+. 0elekatan yang baik untuk bidang luncur yang di cor @. !oefisen muai kecil?. ifat dapat dikerjakan mampu tempa4 yang baik.

0emakain bushing ini, antara lain bushing pada poros engkol, bushing

pada mesin perkakas, bushing pada roda kereta api, bushing untuk

penggunaan umum, bushing pada mesin-mesin pabrik. Bahan baku yang

sering dipergunakan dalam pembuatan bushing adalah paduan logam *u0bn

(bronze). Bahan baku ini termasuk kepada kelompok cooper – base alloys,

yang artinya tembaga merupakan logam dasar untuk perunggu tuang atau

disebut juga sebagai paduan tembaga.

2.&.1 Hanger bearing

Hanger bearing merupakan komponen yang berfungsi srbagai

gantungan atau sambungan screw conveyor pada pabrik kelapa sa"it.

!omponen ini berpasangan dengan bronze bushing untuk menumpu

beban dari screw conveyor agar berputar dengan baik.

Dambar 2.2 0enggunaan hanger bearing pada screw conveyor


9/35

2.! Conveyor

Conveyor adalah suatu sistem mekanik yang mempunyai fungsi

memindahkan barang dari suatu tempat ke tempat yang lain. Conveyor

banyak dipakai di industri untuk transportasi barang yang jumlahnya sangat

banyak dan berkelanjutan.dalam kondisi tertentu conveyor banyak dipakai

karena mempunyai nilai ekonomis dibanding transportasi berat seperti truk

dan mobil pengakut.

Eenis conveyor membuat penanganan alat berat tersebut atau produk

lebih mudah dan lebih efektif. Conveyor dapat memobilisasi barang dalam

jumlah banyak dan berkelanjutan dari satu tempat ketempat lain. 0erpindahan

tempat tersebut harus mempunyai lokasi yang tetap agar sistem conveyor

mempunyai nilai ekonomis.

!elemahan sistem ini adalah tidak mempunyai fleksibilitas saat lokasi

barang yang dimobilisasi tidak tetap dan jumlah barang yang masuk tidak

kontinyu. Conveyor mempunyai berbagai jenis yang disesuaikan dengan

karakteristik barang yang diangkut. Conveyor dapat digunakan untuk

mengangkut material baik berupa unit load atau bulk material secara

mendatar ataupun miring. nit load adalah benda yang dapat dihitung jumlahnya satu persatu misalnya kotak, kantong, balok dan lain-lain.

edangkan bulk material adalah material yang berupa butir-butir, bubuk, atau

serbuk, misalnya pasir, semen, dan lain-lain.


10/35

2.;.1 !lasifikasi conveyor

ecara umum jenis atau type conveyor yang sering digunakan dapat

diklasifikasikan sebagai berikut:

a) Belt conveyor

Belt conveyor pada dasarnya merupakan peralatan yang

cukup sederhana. 6lat tersebut terdiri dari sabuk yang tahan

terhadap pengangkutan benda padat. abuk yang digunakan pada

belt conveyor ini dapat dibuat dari berbagai jenis bahan misalnya

dari karet, plastik, kulit ataupun logam yang tergantung dari jenis

dan sifat bahan yang akan diangkut. ntuk mengangkut bahan-

bahan yang panas, sabuk yang digunakan terbuat dari logam yang

tahan terhadap panas. !arakteristik dan performance dari belt

conveyor yaitu:

14 #apat beroperasi secara mendatar maupun miring dengan

sudut maksimum sampai dengan 1F24 abuk disanggah oleh plat roller untuk memba"a bahanF&4 !apasitas tinggiF;4 erba gunaF+4 #apat beroperasi secara continueF@4 !apasitas dapat diaturF

?4 !ecepatanya sampai dengan @%% ft'mF4 #apat naik turunFA4 0era"atan mudah.


11/35

Dambar : 2.& Belt conveyor

!elemahan kelemahan dari belt conveyor , antara lain:

14 Earak telah tertentu24 Biaya relatif mahal&4 udut inklinasi terbatas

b) Chain conveyor

Chain conveyor dapat dibagi atas beberapa jenis conveyor yaitu:

1) Scrape conveyor

Scraper conveyor merupakan conveyor yang sederhana dan

paling murah diantara jenis-jenis conveyor lainya. Conveyor

jenis ini dapat digunakan dengan kemiringingan yang besar.

Conveyor jenis ini digunakan untuk mengangkut material

material yang tidak mudah rusak seperti abu, kayu dan

kepingan. !areteristik dan performance dari scraper conveyor:

a. #apat beroperasi dengan kemiringan sampai ;+ b. empunyai kecepatan maksimum 1+% ft'mc. !apasitas pengangkutan hingga &@% ton'jamd. >arganya murah

!elemahan kelemahan pada scraper conveyor :

a. empunyai jarak yang pendek

b. /enaganya tidak konstan


12/35

c. Biaya pera"atan yang besar seperti service secara teratur d. engangkut beban yang ringan dan tidak tetap

) !pron conveyor

6pron conveyor digunakan untuk variasi yang lebih luas dan

untuk beban yang lebih berat dengan jarak yang pendek. 6pron

conveyor yang sederhana terdiri dari dua rantai yang dibuat dari

mata rantai yang dapat ditempa dan ditinggalkan dengan alat

tambahan 6. 0alang kayu dipasang pada alat tambahan 6

diantara rantai dengan seluruh tumpuan dari tarikan conveyor.

ntuk bahan yang berat dan pengangkutan yang lama dapat

ditambah roda pada alat tambahan 6.selain digunakan roller

palang kayu dapat juga digantikan dengan plat baja untuk

mengangkut bahan yang berat. !arateristik dan performance

apron conveyor :

1 #apat beroperasi dengan kemiringan hingga 2+2 !apasitas pengakutan hingga 1%% ton'jam& !ecepatan maksimum 1%% ft'm; #apat digunakan bahan yang kasar, berminyak maupun

yang besar + 0era"atn murah.

!elemahan- kelemahan apron conveyor :1 !ecepatan yang relatif rendah2 !apasitas pangangkutan yang kecil& >anya satu arah gerekan

") Bucket conveyor

Bucket conveyor sebenarnya merupakan bentuk yang menyerupai conveyor

apron yang dalam.

!arakteristik dan performance dari bucket conveyor


13/35

1 Bucket terbuat dari baja2 Bucket digerakan dengan rantai

& Biaya realtif murah; =angkaian sederhana+ #apat digunakan untuk mengangkut bahan bentuk

bongkahan@ !ecepatan sampai dengan 1%% ft'm? !apasitas kecil 1%% ton'jam

!elemahan kelemahan bucket conveyor

1 kuran partikel yang diangkat 2-& in

2 8nvestasi mahal& !ecepatan rendah

#) Bucket elevator

Belt scraper maupun apron conveyor mengangkut material dengan kemiringan

yang terbatas. Belt conveyor jarang beroperasi pada sudut yang lebih besar dari

1+-2% dan scraper jarang melebihi &%. edangkan kadangkala diperlukan

pengangkutan material dengan kemeringan yang curam.untuk itu dapat digunakan

bucket elevator. ecara umum bucket elevator terdiri dari timba-timba bucket4

yang digunakan memiliki beberapa bentuk sesuai dengan fungsinya masing-

masing. Bentuk dari timba-timba bucket4 dapat dibagi atas

1 inneapolis type2 Bucket for "et or sticky materials& tamped steel bucket for crushed rock

; innieapolis typea. G bentuk ini hampir dipakai diseluruh dunia

b. #ipergunakan untuk mengangkut butiran dan

material kering yang sudah lumat

!eempat jenis elevator tersebut pada dasarnya menggunakan rantai

sebagai alat bantu untuk menggerakan material.


14/35

craper conveyor

Dambar 2.; Scraper conveyor

Dambar 2.+ !pron conveyor

Bucket conveyor


15/35

Dambar 2.@ bucket conveyor

Bucket elevator

Bucket for "et or sticky materials

a. G bucket yang lebih datar b. #ipergunakan untuk mengangkut material

yang cenderung lengket

@ tamped steel bucket for crushed rock

G dipergunakan untuk mengangkur

bongkahan bongkohan besar dan

material yang berat

!etiga jenis bucket tersebut dapat dilihat pada gambar berikut :


16/35

Dambar 2.? bucket elevator

2.;.; cre" conveyor

Eenis conveyor yang paling tepat untuk mengangkut bahan padat

berbentuk halus atau bubur adalah conveyor sekrup scre" conveyor4 6lat ini

pada dasarnya terbuat dari pisau yang berpilin mengelilingi suatu sumbu sehingga

bentuknya mirip sekrup.pisau berpilin ini disebut flight.

acam macam flight adalah:

1 ection flight

2 >elicoid flight

& pecial fligth

2.;.+ 0neumatic conveyor

*onveyor yang digunakan untuk mengangkut bahan yang ringan atau

berbentuk bongkahan kecil adalah conveyor aliran udara pneumatic conveyor4.

0ada jenis conveyor ini bahan dalam bentuk suspensi diangkut oleh aliran udara.

0ada conveyor ini banyak alat yang dipakai antara lain:


17/35

1 ebuah pompa atau kipas angin untuk menghasilkan aliran

udara2 ebuah cyclone untuk memisahkan partikel-partikel besar & ebuah kotak penyaring bag filter4 untuk menyaring debu

ebuah cycloida akan menghasilkan kehampaan yang sedang dan sedotannya

dihubungkan dengan sistem pengangkulan. Bahan- bahan akan terhisap naik

melalui selang yang dapat dipindah- pindahkan ujungnya.

!emudian aliran udara yang mengangkut bahan padat dalam bentuk

suspensi akan menuju siklon dan selanjutnya menuju pompa. Eika bahan bahan

ini mengandung debu, debu ini tentunya akan merusak pompa dan debu ini juga

akan membahayakan jika dibuang ke udara, dengan kata lain debu adalah produk

yang tidak diinginkan karena sebuah kotak penyaring ditempatkan diantara siklon

dan pompa.

Eenis conveyor ini terutama digunakan untuk mengangkut bahan yang

kebersihanya harus tetap terjaga. eperti biji-bijian,bahan-bahan lumat sperti soda

abu dan lain- lain.supaya keadanya tetap baik dan tidak mengandung zat- zat

beracun seperti timbal dan arsen. *onveyor ini juga dapat dipakai untuk

mengangkut bahan bahan yang berbentuk bongkahan kecil seperti chip kayu,bit

pulp kering dan lain lainnya yang sejenis. !adang kadang juga digunakan bila jalan yang dilalui bahan berkelok kelok atau jika bahan harus diangkat dan lain-

lain hal yang pada tipe conveyor lainya menyebabkan biaya pengoperasian lebih

tinggi.


18/35

!erugian menggunakan jenis conveyor ini adalah pemakain energinya lebih

besar dibandingkam jenis conveyor lainya untuk jumlah pengangkutan yang sama.

0erhitungan perhitungan pada conveyor pneumatic sama sekali emperis dan

memuat faktor faktor yang tidak terdapat diluar data data peralatan pabrik.

Dambar 2. pneumatic conveyor

2.+ Bantalan

#alam banyak jenis mesin berat dan mesin-mesin khusus yang diproduksi

dalam jumlah kecil, lebih dipilih bantalan-bantaan bercangkang dari pada jenis

bantalan lainnya. Bantalan bercangkang memberikan sarana pengikatan bantalan

secara langsung kerangka mesin dengan menggunakan baut. Dambar 2.A

menunjukkan konfigurasi yang paling umum untuk bantalan bercangkang pillow

block 4. =umah bantalan ini terbuat dari baja bentukan, besi cor, atau baja cor,

dengan lubang-lubang melingkar atau lubang-lubang memanjang yang tersedia


19/35

untuk pemasangannya selama perakitan mesin, yakni pada saat penyetalan

bantalan dilakukan. Eenis bantalannya adalah bantalan bola, rol kerucut, atau rol

bundar.

Gambar 2.9. Bantalan bercangkang ( pillow block )

2.5.1. bantalan fens 4 baut

nit bantalan flens di rancang untuk di pasang secara vertikal pada rangkamesin, yang menahan poros horizontal.

Dambar 2.1% bantalan flens ; baut

2.+.2. bantalan geser (take$up bearing unit)

bantalan geser (take$up bearing unit) adalah bantalan yang di pasang dalam

sebuah rumah, yang selanjutnya di masukkan dalam sebuah rangka yang


20/35

memungkinkan bantaln bersama porosnya bergeser pada tempatnya,seperti yang

digunakan pada conveyor, transmisi rantai, transmisi sabuk, dan sebagainya. nit

bantalan geser ini memberi kemungkinan penyetelan jarak pusat komponen

komponen penggerak pada saat pemasangan dan selama operasi untuk

mengantisipasi terjadinya keausan dan keregangan pada bagianbagian yang

terkait.

Dambar 2.11 bantalan geser (take – up bearing unit)

2.+.& rumah bantalan (housing)

rumah bantalan (housing) adalah suatu komponen pada bearing yang

berfungsi untuk menyangga atau tempat kedudukan cauge bearing% rumah

bantalan ini memiliki 2 atau lebih lubang baut untuk mengurangi resiko

pemasangan yang tidak benar.


21/35

2.@ 0rinsip kerja bearing

0rinsip kerja bearing yaitu menumpu poros yang berbeban, sehingga putaran

bolak baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan panjang umur. bantalan

harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya

bekerja dengan baik. bearing adalah elemen mesin yang mendukung gerakan

elemen mesin yang lain. ini merupakan izin sebuah gerakan relatif antara

hubungan permukaan-permukaan bagian, saat memba"a beban.

2.? Bagian Bagian #ari Bearing

Dambar 2.12 rumah bantalan


22/35

Dambar 2.1& Bagian Bagian #ari Bearing .

• Inner race atau Cone: cincin baja yang dikeraskan dengan diberi

alur untuk pergerakan roller atau ball di bagian luarnya, sering

dipasang pada sha&t yang berputar sebagai penyangga bearing .

• Outer race: 'uter race hampir sama dengan nner race, outer race

adalah cincin baja yang dikeraskan dengan alur untuk pergerakan

ball atau roller di bagian dalam.

• Balls atau Roller ": #i antara nner race dan outer race ada

komponen yang berfungsi mengurangi gesekan yang dilakukan oleh

balls, roller s atau tapere roller s. Balls an *ollers ini terbuat baja

yang dikeraskan. Balls atau roller s bergerak bebas di antara inner

dan outer race.

• Cage+


23/35

Beberapa penyebab kerusakan bantalan diantaranya adalah keretakan

bantalan, keausan, pemasangan yang tidak sesuai, pelumasan yang tidak

cocok, kerusakan dalam pembuatan komponen, diameter bola yang tidak

sama. Detaran yang timbul tentu saja disebabkan oleh adanya gaya kontak

pada kerusakan tersebut. 0ada bantalan ideal, besarnya gaya kontak akan

sama pada setiap bola dan pada setiap posisi bola. Bila pada bantalan bola

terdapat kerusakan maka besarnya gaya kontak tidak lagi seragam, hal inilah

yang menimbulkan getaran yang tidak beraturan. !etidak lurusan

misaligment4 yang terjadi pada shaft, salah satunya disebabkan perubahan

bentuk struktur bangunan dan dalam jangka panjang juga akan dapat

menimbulkan keausan yang cepat pada bantalan serta meningkatkan getaran

pada mesin. ntuk melihat bagian-bagian Bearing kita dapat melihat pada

gambar 2.1; diba"ah ini.

Dambar 2.1; Bagian-bagian Bearing

2.A 0oros


24/35

0oros merupakan salah satu bagian terpenting dari setiap mesin. >ampir

semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran, peranan utama

dalam transmisi seperti ini dipegang oleh poros. uatu poros dapat mengalami

beban puntir atau lentur atau gabungan antara puntir dan lentur. Euga ada poros

yang mendapat beban tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau

turbin.

2.A.1 =umus perhitungan poros

, - A,?; H 1%+ Pd

n Isularso dasar perencanaan dan

pemilihan Jlemen esin

hal.?4

#imana:

, - momen !g.mm4

0d K diameter poros mm4

n K putaran poros rpm4

2.1% Desekan

Desekan atau gaya gesek adalah gaya yang mela"an gaya tarik atau gaya

dorong yang bekerja pada suatu benda. 6tau gesekan adalah gaya yang timbul

pada dua permukaan benda yang bergesekan yang arahnya selalu berla"anan

dengan gerak benda .

Daya gesek merupakan gaya sentuh yang muncul jika permukaan dua zat

yang bersentuhan secara fisik. #engan arah gaya gesekan sejajar dengan


25/35

permukaan bidang sentuh dan berla"anan dengan arah gerak relatif benda

tersebut.

Daya gesek :

f K L. 9

f K Daya gesek

L K !oefisen gesekan

9 K gaya normal

2.11. !eausan (wear)

!eausan (wear) adalah hilangnya materi dari permukaan benda padat

sebagai akibat dari gerakan mekanik. !eausan umumnya sebagai kehilangan

materi yang timbul sebagai akibat interaksi mekanik dua permukaan yang bergerak slidding dan dibebani. 8ni merupakan fenomena normal yang

terjadi jika dua permukaan saling bergesekan, maka akan ada keausan atau

perpindahan materi. *ontohnya uang logam manjadi tumpul setelah lama

dipakai akibat bergesekan dengan kain dan jari manusia. 0ensil mejadi

tumpul akibat bersesek dengan kertas, jalan menjadi legok atau tumpul

akibat digelindingi oleh roda kereta terus menerus.

2.11.1 Eenis-jenis keausan


26/35

1. !hesive wear adalah jenis yang paling umum, timbul apabila terdapat

gaya adesi kuat diantara dua materi padat. 6pabila dua permukaan ditekan

bersama maka akan terjadi kontak pada bagian yang menonjol. 6pabila

digeser maka akan terjadi penyambungan dan jika geseran dilanjutkan

akan patah. #an jika patahan tidak terjadi pada saat penyambungan maka

yang timbul adalah keausan. !eausan adesi tidak diinginkan karena dua

alasan :

• !ehilangan materi pada akhirnya memba"a pada menurunnya

unjuk kerja suatu mekanisme.

• 0embentukan partikel keausan pada pasangan permukaan slidding

yang sangat rapat dapat menyebabkan mekanisme terhambat atau

bahkan macet, padahal umur peralatan masih baru.

. !eausan adesi beberapa kali lebih besar pada kondisi tanpa pelumasan

dibandingkan kondisi permukaan yang dilumasi dengan baik.

". !eausan abrasi (abrasive wear) terjadi apabila permukaan yang keras

bergesekan dengan permukaan yang lebih lunak., meninggalkan goresan

torehan pada permukaan lunak. 6brasi juga bisa disebabkan oleh patahan

partikel keras yang bergeser diantara dua permukaan lunak. Mragmen

abrasif yang ada dalam fluida mengalir cepat juga dapat menyebabkan

tertorehnya permukaan, jika membentur permukaan pada kecepatan tingi.

!arena keausan abrasi terjadi oleh adanya partikel lebih keras dari

permukaan masuk sistem, maka pencegahannya adalah dengan

mengeliminasi komtaminan keras.


27/35

#. !eausan korosi corrosive wear) terjadi ketika cairan atau gas kimia

menyerang bagian permukaan yang tidak terlindungi oleh proses sliing .

ecara normal, ketika permukaan korosi dihasilkan korosi seperti patina

terpelihara tinggal di permukaan, sehingga dengan perlahan-lahan

selanjutnya terbentuk korosi. /etapi, jika dilanjutkan sliing pada

tempatnya, aksi sliding menghilangkan bagian permukaan yang bisa

melindungi dengan cara lain mela"an korosi selanjutnya, yang mana

memba"a tempat dengan laju lebih cepat. 0ermukaan yang telah terkena

keausan korosi secara memiliki penampilan relatif mulus.

2.12. 0elumas

0elumas adalah zat kimia yang umumnya cairan yang diberikan di antara dua

benda bergerak untuk mengurangi gaya gesek. 0elumas berfungsi sebagai lapisan

pelindung yang memisahkan dua permukaan yang berhubungan. mumnya

pelumas terdiri dari A%3 minyak dasar dan 1%3 zat tambahan. 0ada dasarnya

yang menjadi tugas pokok pelumas adalah mencegah atau mengurangi

keausan sebagai akibat dari kontak langsung antara permukaan logam yang

satu dengan permukaan logam lain yang terus menerus bergerak. elain

keausan dapat dikurangi, permukaan logam yang terlumasi akan

mengurangi besar tenaga yang diperlukan akibat terserap gesekan dan panas

yang ditimbulkan oleh gesekan akan berkurang. elain mempunyai tugas

pokok, pelumas juga berfungsi sebagai penghantar panas.

2.12.1 Mungsi bahan pelumas


28/35

era"at mesin ataupun peralatan eNuipment4 harus dilakukan dengan

pera"atan berkala secara teratur salah satunya dengan memperhatikan

penggunaan minyak pelumas dengan tepat dan berkualitas. 0enggunaan minyak

pelumas yang tepat merupakan syarat yang mutlak agar kemampuan mesin

ataupun peralatan yang digunakan tetap prima.

>al ini sesuai dengan fungsi minyak pelumas antara lain:

1. engurangi gesekan dan keausan

engurangi gesekan dan keausan dilakukan dengan memberikan lapisan

film4 untuk menghindari kontak langsung bagian-bagian mesin yang saling

bergesakan sehingga melindungi permukaan yang bersinggungan.

2. emindahkan panas

0anas yang timbul akibat pergesakan seperti pada bantalan-bantalan dapat

dipindahkan oleh minyak pelumas asalkan terjadi aliran minyak yang mencukupi.

&. enjaga sistem agar tetap bersih

0elumas juga sebaiknya bisa mencegah terjadinya fouling serpihan-serpihan

yang dihasilkan dari proses mekanis.

/abel 2.2 !lasifikasi oli pelumas 6J terhadap temperatur


29/35

2.12 .2 !lasifikasi 0elumas

A. !lasifikasi pelumas berdasarkan bentuk

14. 0elumas cair oli4. umumnya adalah minyak oli mineral alam4,

minyak oli dari tumbuhan atau binatang, dan oli sintetis. !adang-

kadang air juga digunakan pada peralatan dalam lingkungan air.

0elumas memerlukan aitiveC untuk meningkatkan kualitas

pelumasan untuk keperluan tertentu. isalnya aitive untuk

etreme pressureC diperlukan pada pelumas untuk roda gigi dimana

pelumas akan mengalami beban tekanan yang tinggi. !itive anti

oksidasi dan tahan temperatur tinggi diperlukan untuk oli pelumas

engine.

24. 0elumas setengah padat grease4. Bahan dasar dari grease' gemuk

adalah pelumas cair yang telah diberi bahan pengental, dengan

kandungan oli ?%3 sampai A%3. !euntungan dari penggunaan

pelumas setengah padat adalah merupakan penutup yang baik,

biasanya lebih tahan terhadap suhu tinggi, tidak tercecer dan


30/35

penggantian tidak perlu sering. edangkan kerugiannya adalah

pendinginan kurang baik, friksi lebih besar, penanganan dan

pengaplikasian lebih rumit dan perlindungan yang kurang merata.

&4. 0elumas padat. 6da dua jenis yaitu : material yang memiliki

kekuatan geser yang sangat rendah seperti graphite dan molybenum

disulfida o24 yang dapat ditambahkan pada permukaan, coating

seperti misalnya phosfat, oksida, atau sulfida yang dapat terbentuk

pada suatu permukaan. /raphite dan o2 biasanya tersedia dalam

bentuk bubuk dan dapat diba"a ke permukaan dengandalam bentuk

coating dapat dibentuk pada permukaan dengan reaksi kimia atau

elektrokimia. Coating ini biasanya sangat tipis dan akan mengalami

keausan dalam jangka "aktu tertentu. Beberapa aitive pada oli

dapat membentuk coating sulfida pada permukaan secara terus

menerus melalui reaksi kimia. /abel 2.& menunjukkan beberapa tipe

pelumas padat termasuk sifat-sifat dan penggunaannya. biner C

seperti misalnya grease atau material lain. 0elumas padat ini memiliki

kelebihan dalam hal koefisien gesek yang rendah dan tahan

temperatur tinggi.

/abel 2.& jenis-jenis pelumas padat


31/35

;4. 0elumas gas. Eenis pelumas gas digunakan untuk melumasi

tempat-tempat yang tidak mungkin dilumasi, karena mempunyai

putaran kurang lebih 1%%.%%% rpm. biasanya diaplikasikan pada

peralatan pembangkit energi nuklir dan beberapa instalasi turbin gas

2.1&. icrostruktur

truktur mikro merupakan butiran-butiran suatu benda logam yang sangat

kecil dan tidak dapat dilihat dengan mata telanjang, sehingga perlu menggunakan

mikroskop optik atau mikroskop elektron untuk pemeriksaan butiran-butiran

logam tersebut. truktur material berkaitan dengan komposisi, sifat, sejarah dan

kinerja pengolahan. ehingga dengan mempelajari struktur mikro akan

memberikan informasi yang menghubungkan komposisi dan pengolahan sifat

serta kinerjanya.


32/35

6nalisa struktur mikro digunakan untuk menentukan apakah parameter

struktur berada dalam spesifikasi tertentu dan didalam penelitian digunakan untuk

menentukan perubahan-perubahan struktur mikro yang terjadi sebagai akibat

komposisi atau perlakuan panas.

etalografi merupakan disiplin ilmu yang mempelajari karakteristik

mikrostruktur suatu logam dan paduanya serta hubungannya dengan sifat-sifat

logam dan paduannya tersebut. 6da beberapa metode yang dipakai yaitu :

mikroskop optik maupun elektron4, difraksi sinar-O, elektron dan neutron4,

analasis $ray &luoresence, elektron mikroprobe4 dan juga stereometric

metalogra&i. 0ada pratikum metalografi ini digunakan metode mikroskop,

sehingga pemahaman akan cara kerja mikroskop, baik optik maupun elektron

perlu diketahui.

6nalisa mikro adalah suatu analisa mengenai struktur logam melalui

pembesran dengan menggunakan mikroskop khusus metalografi. #engan analisa

mikrostruktur, kita dapat mengamati bentuk dan ukuran kristal logam, kerusakan

logam akibat proses deformasi, proses perlakuan panas, dan perbedaan komposisi.

ifat-sifat logam terutama sifat mekanis dan sifat fisis sangat di pengaruhi oleh

mikrostruktur logam dan paduannya, disamping komposisi kimiannya.trukturmikro dari logam dapat diubah dengan jalan perlakuan panas ataupun

dengan proses perubahan bentuk deformasi4 dari logam yang akan diiuji.

0engamatan metalografi dengan mikrostruktur umumnya dibagi menajdi dua,

yaitu:


33/35

1. etalografi makro, yaitu pengamatan struktur dengan perbesaran 1%-

1%% kali2. etalografi mikro, yaitu pengamatan struktur dengan perbesaran

diatas 1%% kali.

2.1&.1 truktur mikro material

aterial adalah segala sesuatu yang mempunyai massa dan menempati

ruangan. aterial teknik adalah segala bahan yang digunakan dalam bidang

keteknikan kerekayasaan4.

truktur mikro material terbagi atas :

a. 6tomerupakan suatu unsur terkecil dari material yang tidak dapat dibagi lagi

dengan reaksi kimia biasa. b. el satuan

erupakan susunan dari beberapa atom yang teratur dan mempunyai pola

berulang. el satuan terdiri dari kubus B**, M**, dan >*04, heOagonal,

tetragonal, trikilin, monoklin, dan sebagainya. 6dapun sel satuan yang

berbntuk kubus antara lain :

1. B** Boy Centere Cubic4

6danya pemusatan satua atom di tengah-tengah kubus.

Eumlah atom n4 K 1'4 H P 1 K 2

;= K aQ&

a K ;'Q&4 =


34/35

2. M** (0ace Centere Cubic4

6danya pemusatan satu atom disetiap sisi kubus.

Eumlah atom n4 K 1' H4 P R H @4 K ;

;= K aQ2

6 K ;'Q2H=

2.1&.2 ifat mekanik material

erupakan salah satu faktor terpenting yang mendasari pemilihan bahan

dalam suatu perancangan. ifat mekanik dapat diartikan sebagai respon atau

prilaku material terhadap pembebanan yang diberikan, dapat berupa gaya, torsi

atau gabungan keduanya. #alam prakteknya pembebanan pada material terbagi

dua yaitu, beban statik dan beban dinamik. 0erbedaan antara keduanya hanya pada

fungsi "aktu dimana beban statik tidak dipengaruhi oleh fungsi "aktu sedangkan

beban dinamik dipengaruhi fungsi "aktu.

ntuk medapatkan sifat mekanik material, biasanya dilakukan uji mekanik.

0engujian mekanik pada dasarnya bersifat merusak estructive test 4 dari

pengujian tersebut akan didapatkan kurva atau data yang mencirikan keadaan

material tersebut. etiap material yang diuji dibuat dalam bentuk sampel kecil atau spesimen.

spesimen pengujian dapat me"akili seluruh material apabila berasal dari jenisnya,

komposisi dan perlakuan yang sama. 0engujian yang tepat hanya didapatkan pada

material uji yang memenuhi aspek ketetapan pengukuran, kemampuan mesin,

kualitas atau jumlah cacat pada material dan ketelitian dalam membuat spesimen.


35/35

6dapun sifat mekanik pada material antara lain :

a. !ekerasan!emampuan material untuk menahan deformasi plastis lokal akibat

penetrasi di permukaan. b. !ekuatan

!emampuan material umtuk menahan deformasi plastis secara

menyeluruh.c. !euletan

!emampuan material untuk menahan deformasi plastis maksimum

sampai material itu patah.d. !elentingan

Besarnya energi yang diserap material selama deformasi elastis

berlangsung.e. !etangguhan

Besarnya energi yang diserap material sampai material tersebut patah.f. odulus elastis

erupakan ukuran kekakuan material.

bab ii revisi lagi.docx

Documents