bantalan luncur
DESCRIPTION
pratikum mekanika dasar mekanikTRANSCRIPT
BAB I
PERCOBAAN BANTALAN LUNCUR
1.1 Pendahuluan
1.1.1 Latar Belakang
Bantalan mempunyai sifat mengurangi gesekan saat komponen mesin berputar.
Bantalan adalah komponen yang digunakan untuk menopang sesuatu yang berputar
untuk mengurangi gesekan. Pada sektor industri, banyak alat-alat permesinan yang
bekerja. Kerja dari alat-alat mesin itu memerlukan komponen yang dapat membantu
menahan beban dari poros mesin yang bekerja. Alat tersebut yaitu bantalan (bearing)
1.1.2 Tujuan Praktikum
Tujuan dari percobaan bantalan luncur ini adalah untuk mengetahui beberapa
fenomena pada bantalan luncur yang antara lain adalah:
1. Mengetahui distribusi tekanan bantalan luncur pada arah radial dan aksial.
2. Mengamati mekanisme bantalan luncur karena pengaruh putaran dan
pembebanan.
3. Membandingkan tekanan pada bantalan luncur yang diperoleh dari pengujian
terhadap teoritisnya.
4. Mengetahui aplikasi dari bantalan luncur.
1.1 Landasan Teori
1.1.1 Teori Bantalan Luncur
Bantalan luncur adalah bantalan dimana terjadi gesekan luncur antara poros dan
bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantaraan
lapisan pelumas. Bantalan luncur mampu menumpu poros berputaran tinggi dengan
beban besar. Berdasarkan arah beban, yaitu radial bearing (pada gambar 1.1) dan thrust
bearing (pada gambar 1.2). [1]
Gambar 1.1 Radial Bearing Gambar 1.2 Thrust Bearing
Berdasarkan sifat kontak, yaitu sliding contact bearing (pada gambar 1.3) serta
rolling contact bearing.
Gambar 1.3 Sliding Contact Bearing Gambar 1.4 Rolling Contact Bearing [2]
Berdasarkan tebal lapisannya antara jurnal dengan bearingnya, bearing dibagi
menjadi 4, yaitu :
a) Thick film bearing : Disebut juga hydrodynamic lubricated bearing. Pada bearing
ini permukaan kerja dipisahkan secara komplit dengan permukaan lainnya oleh
lapisan pelumas yang tebal [2].
Gambar 1. 5 Thick Film Bearing [2]
b) Thin film bearing : Pada bearing ini, walaupun terdapat lapisan pelumas, sebagian
permukaan kerja berkontak dengan lainnya seiring berjalannya waktu [2]
Gambar 1.6 Boundary Lubricated Bearing [3]
c) Zero film bearing : Pada bearing ini, bearing beroperasi tanpa pelumas sama
sekali [2].
Gambar 1.7 Bushing Pintu [5]
d) Hydrostatic or externally pressurized lubricating bearing : Bearing ini dapat
menopang beban steady tanpa gerakan relatif antara jurnal dengan bearing.
Gambar 1.8 Hydrostatic Bearing [2]
Teori bantalan luncur dimulai dengan menentukan beberapa variabel yang
relevan sebagai dasar analisa bantalan luncur. Oleh karena itu perlu dibuat diagram
gambar seperti berikut:
Gambar 1.9 Diagram Gambar Bantalan Luncur.
Gambar tersebut memperlihatkan bantalan luncur dengan pembebanan W arah
radial, dan diputar sebesar N berlawanan arah jarum jam (ccw), dengan c adalah
clearance atau perbedaan antara sumbu journal (poros) dengan sumbu bearing
(bantalan) dan r adalah jari-jari poros. adalah attitude angle yaitu sudut antara
pembebanan dengan sumbu pusat, adalah crank angle atau sudut antara garis OD
dengan OA, dan adalah sudut antara r (O’B) dengan garis OD, sedangkan yaitu
sudut pada segitiga OAO’.
Gambar 1.9 tersebut di atas jika dikembangkan dalam koordinat x-y menjadi
seperti gambar berikut:
D E D
Ux
y
h
journal surface
bearing surface
Gambar 1.10 Pengembangan Permukaan Poros dan Bantalan Luncur.
Mengacu pada gambar 1.9, dapat dilihat bahwa jari-jari dari poros adalah r maka
jari-jari bantalan adalah r + c, dengan c adalah radial clearance. Poros eksentris dengan
besar OO’, yang dikenal dengan istilah eksentrisitas (e). Ketebalan lapisan h pada nilai
θ yang ditunjukan adalah:
h = A B = r + c − OB (1.1)
Dari gambar 1.9 juga dapat ditentukan bahwa
OBsin β
= rsin θ (1.2)
β = θ − α (1.3)
dan
esin α
= rsin θ (1.4)
sehingga persamaan (1.3) menjadi
β = θ − sin−1 ( er
sin θ)(1.5)
Kemudian substitusi persamaan (1.5) ke persamaan (1.2) didapat
OB = rsin θ
sin [θ − sin−1 ( er
sin θ)]= √r 2 − e2 sin2 θ−e cosθ (1.6)
Jika persamaan (1.6) ini disubstitusikan ke persamaan (1.1), maka akan didapat
h = c + e cos θ + r − √r2 − e2 sin2 θ (1.7)
karena r adalah hampir sama dengan √r2 − e2 sin2 θ maka persamaan (1.7) menjadi
h = c + e cos θ (1.8)
Ini adalah persamaan yang digunakan untuk menentukan ketebalan lapisan oli (h).
Pada teori ini juga terdapat bilangan tak berdimensi e/c, yang biasanya disebut
dengan rasio eksentrisitas (ecentricity ratio) atau attitude dari bantalan yang diberi
simbol n [1]. Sehingga persamaan (1.8) dapat ditulis menjadi:
h = c (1 + n cos θ ) (1.9)
Nilai rasio eksentrisitas (n) dan ketebalan lapisan oli (h) tersebut di atas dapat
ditentukan langsung dengan menggunakan grafik Sommerfield berikut, yaitu dengan
memasukan angka Sommerfield (S) dengan persamaan:
S=( rc )
2 μ N '
P (1.10)
dan menentukan variabel l/d untuk kasus bantalan luncur pada alat ini dengan
menggunakan rumus interpolasi berikut:
y= 1( l /d )3
¿[−18 (1− l
d )(1−2ld )(1−4
ld ) y∞+
13 (1−2
ld )(1−4
ld ) y1 ¿]¿
¿¿
(1.11)
dimana y adalah nilai yang dicari dan y∞, y1, y1/2, y1/4 adalah nilai dari variabel l/d.
Gambar 1.11 Chart Sommerfield Number, Minimum Film-Thickness Variable
and Eccentricity Ratio
Untuk menentukan nilai distribusi tekanan pada lapisan oli dapat menggunakan
persamaan Reynolds, dengan memisalkan dx = r dθ pada persamaan
∂∂ x (h2 ∂ p
∂ x ) = 6 μ rU∂ h∂ x (1.12)
memberikan hasil:
∂∂θ (h2 ∂ p
∂ θ )= 6 μ r U∂ h∂ θ (1.13)
dengan mengintegrasikan terhadap θ dan mensubstitusi h pada persamaan(1.9) didapat
∂ p∂θ
=6 μUr
c2 [ 1
(1 + n cos θ )2+
kc (1 + n cos θ ) ]
(1.14)
dimana k adalah konstanta integrasi.
Persamaan ini tidak dapat langsung digunakan sebagai penyelesaian. Namun
dengan membuat substitusi berikut:
1 − n2
1 − n cos α untuk 1 + n cos θ
dan
√1 − n2
1 − n cos αdα
untuk dθ
Dengan mensubstitusikannya ke persamaan (1.12) dan diintegrasikan, maka didapat
∫po
pdp = 6 μUr
c2 [ 1
(1 − n2 )32
∫0
α(1 − n cos α ) dα + k
c (1 − n2)52
∫0
α(1 − n cos α )2 dα ]
(1.15)
dimana po = tekanan ketika θ atau α = 0. Integrasi dan evaluasi konstanta k dengan
mencatat bahwa tekanan p adalah sama ketika θ adalah 0 atau 2π, menghasilkan:
p − po =6 μUr
c2 [ n (2 + n cos θ ) sin θ
(2 + n2) (1 + n cos θ )2 ] [4]
1.2.2 Kurva Stribeck
Gambar 1.12 Kurva stribeck
Kurva stribeck digunakan untuk memprediksi regime dari pelumasan, dimana
kurva tersebut diplot terhadap koefisien gesek dan parameter stribeck.
1.2.3 Aplikasi Bantalan Luncur
Bantalan luncur digunakan pada :
1. Turbin Gas
Pada turbin gas, dibutuhkan bantalan dalam pergerakannya ,khususnya bantalan
luncur yang terletak pada poros tunggal. Hal ini agar putaran dari poros turbin gas
tersebut berlangsung halus.
Gambar 1.13 Turbin Gas [6]
2. Lokomotif
Pada lokomotif, khususnya bagian poros pada roda dibutuhkan bantalan luncur
dengan pelumasan untuk menahan beban sehingga gesekan yang terjadi antara poros
dan roda berkurang.
Gambar 1.14 Lokomotif [2]
3. Poros engkol
Poros engkol dilengkapi bantalan-bantalan yang berfungsi menghindari gesekan-
gesekan yang terjadi antara poros engkol dengan bagian-bagian yang berputar
lainnya.
Gambar 1.15 Poros engkol [2]
4. Meja putar bubut vertikal
Pada meja putar bubut vertikal, bahan bantalan berupa minyak atau udara
dialirkan dengan tekanan ke dalam celah bantalan untuk mengangkat beban dan
menghindari keausan pada mesin berputar.
Gambar 1.16 Mesin bubut vertikal [2]
1.3 Elemen Bantalan Luncur
1. Elemen Panel Pengukur/Manometer
Manometer adalah alat ukur tekanan dan manometer kolom cairan biasanya
digunakan untuk pengukuran tekanan yang tidak terlalu tinggi (mendekati tekanan
atmosfir).
Gambar 1.17 Manometer
2. Reservoir
Reservoir adalah tempat menampung oli, terbuat dari botol yang menghadap
kebawah agar oli bisa turun ke bearing.
Gambar 1.18 Reservoir
3. Poros
Poros berfungsi sebagai penerus daya atau putaran dari motor DC. Poros
dihubungkan dengan motor DC, sehingga dapat berputar ketika motor DC
dinyalakan.
Gambar 1.19 Poros
4. Bantalan
Bantalan terbuat dari bahan resin, sehingga terlihat agak transparan. Bantalan
menopang beban mesin agar putaran menjadi halus.
Gambar 1.20 Bantalan
Poros
Bantalan
5. Motor DC
Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada
kumparan medan untuk diubah menjadi energy gerak mekanik. Motor DC berfungsi
sebagai sumber daya.
Gambar 1.21 Motor DC
6. Seal
Seal adalah ruang tertutup antara komponen statis dengan komponen bergerak, pada
komponen mesin seal ini yang mencegah pelumas keluar [7].
Gambar 1.22 Seal
7. Beban
Beban terbuat dari besi silinder, diameter pembeban ini yaitu D = 24 mm, P = 30
mm. Massa beban ini 100 gr× 2 untuk diletakan di sisi kiri dan sisi kanan paada
pengujian bantalan.
seal
Gambar 1.23 Beban
8. Tiang Penyangga Beban
Tiang penyangga beban terbuat dari material as besi dengan diameter 7 mm, dan
panjang 78 mm. Tiang ini berfungsi sebagai tempat meletakkan beban pada
pengujian bantalan ini.
Gambar 1.24 Tiang Penyangga Beban
9. Inverter
Inverter adalah alat yang mengatur putaran motor sesuai dengan yang kita inginkan,
dia merubah masukan listrik 220 V, menjadi variasi tegangan menuju motor DC.
Gambar 1.25 Inverter
1.4 Prosedur Percobaan
1.4.1 Langkah Percobaan
Setelah semua pengesetan alat oleh asisten telah dilakukan, maka prosedur
percobaan yang dilakukan berikutnya adalah:
1. Menghidupkan motor dengan putaran awal 1300 rpm berlawanan arah jarum
jam (ccw), kemudian dibiarkan selama ± 10 menit. Seimbangkan posisi bantalan
dengan memberikan pembebanan sedemikin rupa pada batang beban.
2. Setelah minimal 10 menit, amati dan catat kenaikan tinggi oli pada masing-
masing selang manometer, dan catat pula kenaikan plat pengukur pada bantalan.
3. Memberikan variasi putaran (merubah kecepatan putar motor) antara 1300 rpm
sampai 2300 rpm.
4. Mengamati dan mencatat kembali kenaikan tinggi oli dan kenaikan plat
pengukur yang terjadi karena pengaruh perubahan putaran tersebut.
5. Menganalisa data hasil pengamatan dengan hasil perhitungan teoritis.
6. Hasil data dari pengamatan diolah dengan bantuan persamaan-persamaan yang
relevan pada landasan teoritis. Kenaikan tinggi oli pada manometer diolah untuk
mendapatkan distribusi tekanan sedangkan kenaikan plat pengukur pada
bantalan diolah untuk mendapatkan nilai eksentrisitas.
1.5 Pengolahan Data
1.5.1 Spesifikasi Alat pada Kondisi Operasi
1. Dimensi
Panjang : 90 cm
Lebar : 80 cm
Tinggi : 285 cm
2. Pelumasan
Jenis Pelumas : TURALIK 48 ISO 46
Viskositas : 40,44 Cp (5,8 x 10-6 reyn)
Densitas : 876 kg/m3 (0,032 lb/in3)
3. Part Inti
Panjang total poros : 15 cm
Panjang efektif poros : 7 cm
Panjang total bantalan : 10 cm
Panjang efektif bantalan : 7 cm (2,76 in)
Clearance : 2,5 mm (0,098 in)
Beban bantalan (W) : 0,902 kg (1,99 lb)
Jari-jari bantalan (r) : 27,5 mm (1,08 in)
Diameter efektif poros : 5 cm
Diameter bantalan : din = 5,5 cm, dout = 8 cm
Berat total bantalan : 0,694 kg
4. Kondisi Operasi
Percepatan gravitasi (g) : 9,81 m/s2
Lama Pengoperasian : 75 menit
Massa Pembebanan : 200 gr
Variasi putaran : 1300-2300 RPM
5. Motor
Jenis Motor : Motor DC
Putaran maksimal : 2300 RPM
Daya input minimal : 105 watt
1.5.2 Tabel Hasil Pengamatan
Tabel 1.4 Data Hasil Pengamatan
No. Lubang
Posisi Oli pada Manometer ( cm)
Statis N = 1300 N = 1500N = 1700
N = 2000 N = 2300
1 74.5 76 76 76 76 76
2 71.5 97 97 96.5 95.5 943 71.5 101.5 101.5 101 101 99.54 71.5 101 100.5 100 100.5 1015 76 88.5 89.5 89 89.5 906 63.5 68.5 68.5 68.5 68.5 68.57 74.5 79 79 79 80 81.58 60 60.5 60.5 60.2 60.5 619 71.5 65 65 65 64.5 64
10 71.5 57.5 57 56.5 56 5411 71.5 46.5 45.5 45 44 39.512 71.5 29 28.5 28 25.5 21.513 71.5 23.5 25 26 28.5 34.514 71.5 55.5 60 64 70 76.515 71.5 119.5 118 117 113 10516 71.5 120 119 118.5 115.5 110
1.5.3 Tabel Perhitungan Percobaan
1.5.3.1 Data Distribusi Tekanan Arah Radial (P-PS) 1300 RPM
Tabel 1.5 Distribusi Tekanan Arah Radial 1300 RPM
No. Luban
g
p-ps
ps = 74.28 cm
N = 1300
1 1.722 22.723 27.224 26.725 14.226 -5.787 4.728 -13.789 -9.28
10 -16.7811 -27.7812 -45.2813 -50.7814 -18.78
15 45.2216 45.72
Gambar 1.24 Grafik Cartesian P-Ps 1300 RPM
Tabel 1.6 Distribusi Tekanan Tiap Sudut 1300 RPM
Lubang Teta p-ps(cm) p-po(cm) p-po (Pa) p-po (psi)
8-9 0 9 0 0 08 3 10,3 1,3 111,71628 0,0162030777 33 18,5 9,5 816,3882 0,1184070986 63 27,2 18,2 1564,02792 0,2268430723 93 38,4 29,4 2526,50664 0,36643880816 123 58,2 49,2 4228,03152 0,61322412815 153 64,5 55,5 4769,4258 0,6917467314 183 -22,5 -31,5 -2706,9714 -0,39261300913 213 -49 -58 -4984,2648 -0,72290649212 243 -29 -38 -3265,5528 -0,47362839111 273 -11,2 -20,2 -1735,89912 -0,25177088210 303 -2 -11 -945,2916 -0,1371029559 333 4 -5 -429,678 -0,062319525
8-9 360 9 0 0 0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
-60
-40
-20
0
20
40
60
1.72
22.72
27.22
26.72
14.22
-5.78
4.72
-13.78
-9.28
-16.78-27.78
-45.28 -50.78
-18.78
45.22
45.72
1300 RPM
1300 RPM
nomer lubang
P-PS
Gambar 1.25 Grafik Cartesian P-Po (Psi) 1300 RPM
03
33
63
93
123
153183
213
243
273
303
333
360
-1
0
1
0.00 0.020.12
0.23
0.37
0.610.69
-0.39
-0.72-0.47-0.25
-0.14-0.06
0.00
P-Po (psi)
1300 RPM
Gambar 1.26 Grafik Polar Distribusi Tekanan pada Tiap Sudut 1300 RPM
1.5.3.2 Data Distribusi Tekanan Arah Radial (P-PS) 1500 RPM
Tabel 1.7 Distribusi Tekanan Arah Radial 1800 RPM
No. Luban
g
p-psps = 74.4 cmN = 1300
1 1.62 22.63 27.14 26.15 15.16 -5.97 4.68 -13.99 -9.4
10 -17.411 -28.912 -45.913 -49.414 -14.415 43.616 44.6
Gambar 1.27 Grafik Cartesian P-Ps 1800 RPM
Tabel 1.8 Distribusi Tekanan Tiap Sudut 1800 RPM
Lubang Teta p-ps(cm) p-po(cm) p-po (Pa) p-po (psi)
8-9 0 15 0 0 07 6 24,7 9,7 833,57532 0,1208998796 36 34,3 19,3 1658,55708 0,2405533673 66 43,6 28,6 2457,75816 0,35646768416 96 60 45 3867,102 0,56087572715 126 60,8 45,8 3935,85048 0,57084685114 156 -4 -19 -1632,7764 -0,23681419613 186 -38 -53 -4554,5868 -0,66058696712 216 -24 -39 -3351,4884 -0,48609229611 246 -6,3 -21,3 -1830,4283 -0,26548117710 276 3,3 -11,7 -1005,4465 -0,1458276899 306 10 -5 -429,678 -0,0623195258 336 16,4 1,4 120,30984 0,017449467
8-9 360 15 0 0 0
Gambar 1.28 Grafik Cartesian P-Po (Psi) pada 1800 RPM
06
36
66
96
126
156186
216
246
276
306
336
360
-1
0
1
0.00 0.120.24
0.36
0.56
0.57-0.24
-0.66-0.49-0.27-0.15
-0.06
0.020.00
P-Po (psi)
1800 RPM
Gambar 1.29 Grafik Polar Distribusi Tekanan Tiap Sudut pada 1800 RPM
1.5.3.3 Data Distribusi Tekanan Arah Radial (P-PS) 2300 RPM
Tabel 1.9 Distribusi Tekanan Radial 2300 RPM
Gambar 1.30 Grafik Cartesian P-Ps 2300 RPM
Tabel 1.10 Distribusi Tekanan pada Tiap Sudut 2300 RPM
Lubang Teta p-ps(cm) p-po(cm) p-po (Pa) p-po (psi)
8-9 0 18 0 0 07 6 22,2 4,2 360,92952 0,0523484016 36 32,8 14,8 1271,84688 0,1844657953 66 40,4 22,4 1924,95744 0,27919147316 96 49,8 31,8 2732,75208 0,3963521815 126 46,2 28,2 2423,38392 0,35148212214 156 8,8 -9,2 -790,60752 -0,11466792613 186 -34,6 -52,6 -4520,2126 -0,65560140512 216 -34,8 -52,8 -4537,3997 -0,65809418611 246 -13,5 -31,5 -2706,9714 -0,39261300910 276 0 -18 -1546,8408 -0,2243502919 306 9,8 -8,2 -704,67192 -0,1022040218 336 19,4 1,4 120,30984 0,017449467
8-9 360 18 0 0 0
Gambar 1.31 Grafik Cartesian P-Po (Psi) pada 2300 RPM
06
36
66
96
126
156186
216
246
276
306
336
360
-1
0
1
0.00 0.050.18
0.28
0.400.35-0.11-0.66
-0.66-0.39-0.22
-0.10
0.020.00
P-Po (Psi)
2300 RPM
Gambar 1.32 Grafik Polar Distribusi Tekanan Tiap Sudut pada 2300 RPM
Tabel 1.11 Nilai Eksentrisitas
RPMKenaikan Bantalan
e = c-h e
h (mm) (mm) (inchi)1300 1 1,5 0,0590551181800 1,1 1,4 0,055118112300 1,2 1,3 0,051181102
1.5.4 Tabel Nilai Eksentrisitas
Nilai Eksentrisitas
Statis N = 1300 N = 1500 N = 1700 N = 2000 N = 2300
0.8 1 1.1 1.1 1.1 1.11.5.5 Tabel Perhitungan Teoritis
1.5.5.1 Data Distribusi Tekanan Arah Radial (P-PS) 1300 RPM
S = ( rc )
2 µNP
S =( 1,080,098 )
2 5,8 x 10−6
( 1,992x 1,08 x2,76 )
130060 = 0,046
n= 0,78
p−p0=6μUr
c2 [ n (2+nCos θ ) sinθ
(2+n2)(1+nCosθ)2 ]
p−p0=6 x5,8 x10−6(1300
60 )1,08
0,0982 [ 0,78 (2+0,78 cosθ ) sinθ
(2+0,782)(1+0,78 Cosθ)2 ]= 0,532 [ A
B ]e=n x c
¿0,78 x 0,098
¿0,07644 inch
Tabel 1.12 Data Teoritis Distribusi Tekanan Radial 1300 RPM
Luban
g θ Cos θ Sin θ A B A/B P-P0 (Psi) P-P0 (Pa)
8-9 0 1 0 0 8,264 0 0 0
8 3 0,999 0,052 0,113 8,255 0,014 0,007 50,384
7 33 0,839 0,544 1,127 7,138 0,158 0,084 579,149
6 63 0,454 0,891 1,636 4,786 0,342 0,182 1253,860
3 93 -0,052 0,999 1,527 2,403 0,635 0,338 2330,297
16 123 -0,544 0,839 1,032 0,865 1,193 0,634 4374,125
15 153 -0,890 0,455 0,464 0,243 1,904 1,013 6984,204
14 183 -0,999-
0,051-0,048 0,127
-0,379
-0,202 -1390,715
13 213 -0,840-
0,543-0,570 0,311
-1,835
-0,976 -6729,746
12 243 -0,456-
0,890-1,142 1,083
-1,054
-0,561 -3865,964
11 273 0,050-
0,999-1,588 2,815
-0,564
-0,300 -2069,343
10 303 0,542-
0,840-1,588 5,282
-0,301
-0,160 -1102,587
9 333 0,890-
0,457-0,959 7,485
-0,128
-0,068 -470,211
8-9 360 1 0 0 8,264 0 0 0
0 3 33 63 93 123 153 183 213 243 273 303 333 360
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
P-Po (psi)
1300 RPM
P-Po
(psi)
Gambar 1.33 Grafik Cartesian Distribusi Tekanan Radial Teoritis 1300 RPM
03
33
63
93
123
153183
213
243
273
303
333
360
-2
0
2
P-Po (Psi)
P-Po
Gambar 1.34 Grafik Polar Distribusi Tekanan Radial 1300 RPM
1.5.5.2 Data Distribusi Tekanan Arah Radial (P-PS) 1800 RPM
S = ( rc )
2 µNP
S =( 1,080,098 )
2 5,8 x 10−6
( 1,992x 1,08 x2,76 )
180060 = 0,063
n = 0,75
p−p0=6μUr
c2 [ n (2+nCos θ ) sinθ
(2+n2)(1+nCosθ)2 ]p−p0=
6 x5,8 x10−6(1800/60)1,08
0,0982 [ 0,75 (2+0,75 cos θ ) sinθ
(2+0,752)(1+0,75 Cosθ)2 ]= 0,1174 [ A
B ]e=n x c
¿0,75 x 0,098
¿0,0735 inch
Tabel 1.13 Data Teoritis Distribusi Tekanan Radial 1800 RPM
Lubang
θ Cos θ Sinθ A B A/BP-P0
(Psi)P-P0
(Pa)8-9 0 1 0 0 7,848 0 0 07 6 0,995 0,104 0,215 7,811 0,028 0,003 22,2976 36 0,809 0,588 1,149 6,617 0,174 0,020 140,5263 66 0,407 0,913 1,579 4,367 0,362 0,042 292,70916 96 -0,104 0,995 1,434 2,179 0,658 0,077 532,54815 126 -0,587 0,810 0,947 0,803 1,179 0,138 954,659
14 156 -0,913 0,408 0,402 0,255 1,580 0,1861279,11
413 186 -0,995 -0,103 -0,097 0,165 -0,585 -0,069 -473,865
12 216 -0,810 -0,586 -0,612 0,395 -1,552 -0,182
-1255,95
011 246 -0,409 -0,913 -1,159 1,232 -0,941 -0,110 -761,42610 276 0,102 -0,995 -1,549 2,970 -0,522 -0,061 -422,2499 306 0,586 -0,811 -1,483 5,308 -0,279 -0,033 -226,1538 336 0,912 -0,409 -0,824 7,269 -0,113 -0,013 -91,790
8-9 360 1 0 -0,007 7,848 -0,001 0,000 -0,678
0 6 36 66 96 126 156 186 216 246 276 306 336 360
-0.25
-0.2
-0.15
-0.1
-0.05
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
P-Po (psi)
1800 RPM
P-Po
(psi)
Gambar 1.35 Grafik Cartesian Distribusi Tekanan Radial Teoritis 1800 RPM
06
36
66
96
126
156186
216
246
276
306
336
360
-0.2
0
0.2
P-Po (Psi)
P-Po (Psi)
Gambar 1.36 Grafik Polar Distribusi Tekanan Radial 1800 RPM
1.5.5.3 Data Distribusi Tekanan Arah Radial (P-PS) 2300 RPM
S = ( rc )
2 µNP
S =( 1,080,098 )
2 5,8 x 10−6
( 1,992x 1,08 x2,76 )
230060 = 0,08086
n= 0,65
p−p0=6 μUr
c2 [ n (2+nCos θ ) sinθ
(2+n2)(1+nCosθ)2 ]
p−p0=6 x5,8 x10−6( 2300
60 )1,08
0,0982 [ 0 , ,65 (2+0,65 cos θ ) sinθ
(2+0,652)(1+0,65 Cosθ)2 ] = 0,15 [ A
B ]e=n x c
¿0,65 x 0,098
¿0,0637 inch
Tabel 1.14 Data Teoritis Distribusi Tekanan Radial 2300 RPM
Lubang θ Cos θ Sinθ A B A/B
P-P0
(Psi)P-P0
(Pa)8-9 0 1,00 0,00 0 6,595 0 0 0
7 6 0,995 0,104 0,180 6,567 0,027 0,004 28,304
6 36 0,809 0,588 0,965 5,641 0,171 0,026 176,856
3 66 0,407 0,913 1,344 3,875 0,347 0,052 358,839
16 96 -0,104 0,995 1,249 2,107 0,593 0,089 613,282
15 126 -0,587 0,810 0,852 0,927 0,919 0,138 950,545
14 156 -0,913 0,408 0,373 0,400 0,932 0,140 963,439
13 186 -0,995 -0,103 -0,091 0,303 -0,299 -0,045 -309,333
12 216 -0,810 -0,586 -0,561 0,543 -1,034 -0,155-
1069,505
11 246 -0,409 -0,913 -1,029 1,306 -0,788 -0,118 -814,550
10 276 0,102 -0,995 -1,336 2,755 -0,485 -0,073 -501,626
9 306 0,586 -0,811 -1,254 4,618 -0,272 -0,041 -280,934
8 336 0,912 -0,409 -0,690 6,148 -0,112 -0,017 -116,098
8-9 360 1,00 0,00 0 6,595 0 0 0
0 6 36 66 96 126 156 186 216 246 276 306 336 360
-0.2
-0.15
-0.1
-0.05
0
0.05
0.1
0.15
0.2
P-Po (psi)
2300 RPM
P-Po
(psi)
Gambar 1.37 Grafik Cartesian Distribusi Tekanan Radial Teoritis 2300 RPM
06
36
66
96
126
156186
216
246
276
306
336
360
-0.2
0
0.2
P-Po (Psi)
P-Po (Psi)
Gambar 1.38 Grafik Polar Distribusi Tekanan Radial 2300 RPM
1.6 Analisa Data
1.6.1 Perbandingan Distribusi Tekanan Arah Radial Secara Percobaan dan
Teoritis pada 1300 RPM
0 3 33 63 93 123 153 183 213 243 273 303 333 360
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
teoripercobaan
P-Po
(psi
)
Gambar 1.39 Grafik Cartesian Perbandingan Distribusi Tekanan Teoritis dan Pengujian
1300 RPM
03
33
63
93
123
153183
213
243
273
303
333
360
-2
0
2
percobaanteori
Gambar 1.40 Grafik Polar Perbandingan Teoritis dan Pengujian 1300 RPM
Dari grafik cartesian dan diagram polar perbandingan teoritis dan percobaan pada
1300 rpm, dapat dibandingkan hasil yang diperoleh dari percobaan dan juga teori:
Distribusi tekanan yang didapat dari teori lebih besar daripada yang didapat dari
percobaan.
Nilai eksentrisitas yang didapat dari teori lebih besar daripada yang didapat dari
percobaan.
Dilihat dari percobaan, nilai eksentrisitas semakin kecil terhadap meningkatnya
kecepatan putaran poros. Hal ini sama dengan tinjauan teoritisnya.
1.6.2 Perbandingan Distribusi Tekanan Arah Radial secara Percobaan dan
Teoritis pada 1800 RPM
0 6 36 66 96 126 156 186 216 246 276 306 336 360
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
teoripercobaan
P-Po
(psi
)
Gambar 1.41 Grafik Cartesian Perbandingan Tekanan Teoritis dan Pengujian 1800
RPM
06
36
66
96
126
156186
216
246
276
306
336
360
-1
0
1
percobaanteori
Gambar 1.42 Grafik Polar Perbandingan Teoritis dan Pengujian 1800 RPM
Dari grafik cartesian dan diagram polar perbandingan teoritis dan percobaan pada
1800 rpm, dapat dibandingkan hasil yang diperoleh dari percobaan dan juga teori:
Distribusi tekanan yang didapat dari teori lebih besar daripada yang didapat dari
percobaan.
Nilai eksentrisitas yang didapat dari teori lebih besar daripada yang didapat dari
percobaan.
Dilihat dari percobaan, nilai eksentrisitas semakin kecil terhadap meningkatnya
kecepatan putaran poros. Hal ini sama dengan tinjauan teoritisnya.
1.6.3 Perbandingan Distribusi Tekanan Arah Radial secara Percobaan dan
Teoritis pada 2300 RPM
0 6 36 66 96 126 156 186 216 246 276 306 336 360
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
teoripercobaan
P-Po
(psi
)
Gambar 1.43 Grafik Cartesian Perbandingan Tekanan Teoritis dan Pengujian 2300
RPM
06
36
66
96
126
156186
216
246
276
306
336
360
-1
0
1
percobaanteori
Gambar 1.44 Grafik Polar Perbandingan Teoritis dan Pengujian 2300 RPM
Dari grafik cartesian dan diagram polar perbandingan teoritis dan percobaan pada
2300 rpm, dapat dibandingkan hasil yang diperoleh dari percobaan dan juga teori:
Distribusi tekanan yang didapat dari teori lebih besar daripada yang didapat dari
percobaan.
Nilai eksentrisitas yang didapat dari teori lebih besar daripada yang didapat dari
percobaan.
Dilihat dari percobaan, nilai eksentrisitas semakin kecil terhadap meningkatnya
kecepatan putaran poros. Hal ini sama dengan tinjauan teoritisnya.
1.7 Kesimpulan dan Saran
1.7.1 Kesimpulan
1. Besarnya gaya aksial dan radial pada kecepatan yang berbeda yaitu 1300, 1800
dan 2300 rpm menghasilkan variasi tekanan dengan arah dan besar yang berbeda-
beda, namun polanya masih sesuai dengan teoritisnya.
2. Terdapat beberapa perbedaan nilai tekanan yang diperoleh dari pengujian dan
teoritisnya. Pada kecepatan 1300 rpm nilai tekanan yang diperoleh pada lubang 16
sebesar 0,613224128 Psi dan nilai teoritis sebesar 0,634 Psi. Pada kecepatan 1800
rpm nilai tekanan yang diperoleh pada lubang 16 sebesar 0,560875727 Psi dan
nilai teoritis sebesar 0,077 Psi. Pada kecepatan 2300 rpm nilai tekanan yang
diperoleh pada lubang 16 sebesar 0,39635218 Psi dan nilai teoritis sebesar 0,089.
Dapat dilihat bahwa tekanan pengujian relative lebih kecil dari teoritisnya.
3. Perbedaan eksentrisitas secara pengujian sebesar 0.059055118 in dan teoritis
sebesar 0,07644in pada kecepatan 1300 rpm perbedaannya kecil, sedangkan pada
1800 rpm secara pengujian sebesar 0,05511811 in dan teoritis sebesar 0,0735 in,
dan pada 2300 rpm secara pengujian sebesar 0,051181102 in dan teoritis sebesar
0,0637 yang perbedaannya cukup besar.
1.7.2 Saran
1. Terdapat ketidakakuratan dalam pemngambilan data karena alat percobaan
mengalami kebocoran sehingga perlu perawatan alat tersebut
2. Terdapat kebocoran pada sambungan selang ketika motor DC dinyalakan
sehingga perlu perbaikan pada sambungan tersebut.
3. Terdapat kesulitan dalam pembacaan pada mistar penunjuk kenaikan bantalan
karena posisi mistar paralel dengan lobang oli bantalan 1 – 5 yang mengakibatkan
pembacaan mistar kurang akurat.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Peter.R.N. Childs. Mechanical Design Second Edition. 2004. University of
Sussex, UK
[2] Khurmi, R. S. 1996. A Textbook of Machine Design. 2005. Eurasia Publishing
House (PVT.) LTD. New Delhi.
[3] www.cnbearingcorp.com diakses pada hari Rabu 04/06/2014 pukul 10.39
[4] Jobsheet praktikum fenomena dasar mekanis 2014.
[5] www.tm.tanggomotor.com diakses pada hari Rabu 04/06/2014 pukul 12.52
[6] www.powerplant.persiangig.com diakses pada hari Rabu 04/06/2014 pukul 13.00
[7] Pertamina industrial-hydraulic-oil.pdf diakses pada hari Rabu 04/06/2014 pukul
12.50
[8] http://www.timken.com/en-us/products/seals diakses pada hari Rabu 04/06/2014
pukul 12.30