teknik perawatan part ii
DESCRIPTION
awdwadwadwasdwasdwaasdwasdwasdwasdwasdwasdawsdwasdwassdffcszcwadacTRANSCRIPT
61JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 61
BAB. V PRINSIP KERJA BANTALAN GELINDING
HASIL PEMBELAJARAN
Tujuan Umum
Setelah membaca isi bab ini diharapkan mahasiswa dapat merawat elemen mesin yaitu
Bantalan, khususnya Bantalan Gelinding sesuai dengan prosedur.
Tujuan Khusus
Setelah mempelajari bab ini diharapkan mahasiswa:
- Mengetahui jenis-jenis Bantalan dan Standarisasinya.
- Mengetahui metode pemasangan dan pelepasan Bantalan sesuai dengan prosedur
- Mengetahui cara perawatan Bantalan Gelinding.
62JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 62
5.1 Prinsip Kerja Bantalan
Pada saat dua buah permukaan meluncur atau
menggelinding satu sama lainnya maka akan
meinmbulkan gesekan. Gesekan yang terjadi
akan menghambat gerakan, menimbulkan
panas, menambah tenaga yang diperlukan, dan
menimbulkan akibat yang tidak diinginkan.
Gesekan yang terjadi dapat dikurangi dengan
dua cara. Cara yang pertama dengan
menggunakan pelumas yang akan membentuk
lapisan “film” diantara komponen yang
bergerak. Lapisan “film” akan menghasilkan
permukaan yang halus dan licin pada
komponen yang bergerak. Cara kedua dengan menggunakan bantalan
yang harus diberi pelumas juga. Sebagai
tambahan, bantalan akan membatasi gerakan
dari poros dan luncurannnya. Cara kerja
seperti jalur lintasan pada bantalan akan
membantu mengontrol gerakan dari bagian
yang disangga, dan juga mambantu
mengurangi atau mengatasi getaran yang akan
merusak pengoperasian sistem mekanik.
Dengan membatasi gerakan dari poros,
bantalan akan menjamin pengoperasian poros
yang lebih halus dan efisien. Sehingga pada
saat berputar akan membuat seluruh sistem
pemindahan daya menjadi lebih efisien, dan
akan membantu keperluan daya yang
dibutuhkan untuk mencapai tuntutan kerja
berkurang serendah mungkin.
63JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 63
5.2 Bagian – Bagian Utama Bantalan
Gelinding
Bantalan gelinding tediri dari beberapa bagian
yang mempunyai fungsi berbeda. Bagian-
bagian utama bantalan gelinding adalah :
a. Ring dalam
b. Ring luar
c. Elemen gelinding
d. Sangkar/sekat pemisah
Lihat lampiran 1
Suatu hal yang perlu diingat, bahwa bantalan
digunakan pada beberapa penggunaan yang
dengan teliti untuk memenuhi rancangan yang
sesuai dengan kebutuhan. Hal tersebut akan
mengakibatkan mengapa anda harus
mengunakan jenis dan kualitas bantalan yang
sama pada saat penggantian bantalan akan
dilakukan.
1. Ring dalam
Bagian ring dalam bantalan mempunyai fungsi
sebagai dudukan poros. Pada bagian ring
dalam terdapat jalur lintasan elemen gelinding
yang menerima beban pada saat bantalan
berputar.
64JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 64
2. Ring luar
Bagian ring luar bantalan mempunyai fungsi
sebagai dudukan rumah bantalan. Rumah
bantalan dapat berupa badan mesin atau
elemen mesin seperti puli atau roda gigi. Pada
bagian ring luar terdapat jalur lintasan elemen
gelinding yang menerima beban pada saat
bantalan berputar.
3. Elemen gelinding
Bagian elemen gelinding berfungsi menerima
beban dari bagian mesin yang berputar. Jenis-
jenis bagian elemen gelinding adalah :
a. Bola (“ball”)
b. Rol selindris (“Cylindrical”)
c. Rol tirus (“taper”)
d. Rol jarum (“needle”)
e. Rol cembung (spherical””)
4. Sangkar /sekat pemisah
Pada bantalan bola tanpa sekat pemisah,
bola-bola akan bergerak dengan arah yang
berlawanan pada titik kontak diantara bola-
bola. Akibatnya akan terjadi gesekan diantara
bola-bola dan menimbulkan panas setempat.
Sekat pemisah mempunyai fungsi
menggurangi gesekan yang terjadi diantara
bola-bola dan memungkinkan pemeliharaan
berupa pemberian pelumas pada seluruh
bidang kontak.
65JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 65
Jenis-jenis sangkar / sekat pemisah :
1. “Rivated separator”
Sekat pemisah ini bentuknya paling sederhana
dan digunakan secara umum. Dua buah pita
logam dibentuk melengkung menyerupai kantong
bola dan dihubungkan melalui proses
pengelingan. Bagian kelingan dirancang supaya
dapat diikatkan diantara bola-bola dengan sekat
pemisah.
2. “Clinched separator”
Dua buah pita logam diikat dengan jalan
menekuk bagian kuping pada salah satu pita
logam. Jenis penyekat ini biasanya digunakan
untuk operasi pekerjaan kecil dan ringan, dan
pada “deep groove ball bearing”.
3. “Staked separator”
Dua buah pita logam dihubungkan melalui sekat-
sekat yang terbuat dari pelat logam. Jenis pita
logam yang digunakan akan memungkinkan jarak
diantara bola menjadi lebih rapat, seperti pada
“angular contact ball bearing”.
4. “Type – L separator”
Sekat pemisah ini mempunyai penampang
berbentuk “L”. Jarak diantara bola-bola dibatasi
oleh lubang setengah lingkaran pada pita logam
yang berbentuk kantong bola. Bentuk pemisah
tersebut akan mengakibatkan bola-bola terkekang
dan menempel pada jalur lintasan elemen
gelinding, sehingga kelonggaran bantalan dapat
disetel melalui bagian ring dalam.
66JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 66
5. “Type-U separator
Sekat pemisah ini disebut juga “snap on one unit
separator”, yang terbuat dari lembaran pelat
logam sirkular yang dibentuk pada pelat
penampang “U”. Dengan potongan sirkular yang
tidak penuh, akan terbentuk kantong-kantong
bola. Jari-jari lingkaran atas yang lebih kecil
berfungsi sebagai penahan dan pengkaku dinding
samping. Kelonggaran bantalan dapat disetel
melalui bagian ring dalam.
6. “Front wheel separator”
Sekat pemisah ini merupakan suatu pelat logam
yang dirancang untuk menjaga agar bola-bola
tetap tinggal di kantongnya pada bantalan yang
dapat dipisahkan diantara bagian ring dalam dan
ring luarnya pada saat memasang atau melepas
bantalan. Pelumasan pada bantalan akan lebih
sempurna, karena terdapat celah pada setiap sisi
bola.
5.3 Karakteristik Bantalan Gelinding
1. Material Bantalan
Bagian dari bantalan gelinding yang menerima
beban, sebagian besar terbuat dari baja selindris
dan dikeraskan. Bagian elemen gelinding dan ring
bantalan gelinding harus dikeraskan untuk
menahan beban yang difokuskan terhadap kontak
permukaan yang relatif kecil.
Bagian elemen gelinding dikeraskan pada bagian
permukaan kulitnya melalui proses “case
hardening” dengan berbagai ketebalan, sedangkan
bagian dalamnya relatif lunak. Beberapa bantalan
67JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 67
yang mempunyai suaian sesak diantara bagian
ring dalam dengan poros dapat beroperasi tanpa
resiko retaknya bagian ring dalam. Bagian dalam
yang lebih lunak akan tahan terhadap kerusakan
akibat beban kejut.
Semua material bantalan diuji secara teliti dan
diperiksa sesuai dengan standardisasi untuk
memenuhi kebutuhan spesifik oleh pabrik
pembuat bantalan. Spesifikasi tersebut meliputi
kebutuhan metalurgi untuk mengurangi atau
mengatasi material asing yang mempengaruhi
masa penggunaan bantalan. Material standar
terdiri dari bermacam-macam baja paduan yang
dapat memiliki kekerasan sebesar 60 “Rockwell
C”, dan kekuatan/tegangan kelelehan yang tinggi.
Pabrik pembuat bantalan menggunakan baja
paduan khusus untuk membuat bantalan gelinding
sehingga memiliki kemampuan yang lebih besar,
tidak berat, stabilitas yang lebih besar, dan masa
penggunaan yang lebih lama. Hal tersebut akan
berlaku pada saat bantalan beroperasi pada
temperatur yang lebih besar dari temperatur
normal.
Bagian sekat pemisah pada bantalan normal
biasanya terbuat dari kuningan atau baja karbon
rendah. Pada pengoperasian kecepatan tinggi atau
penyediaan pelumas tidak dapat dilakukan, maka
sekat pemisah dibuat dari material khusus.
68JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 68
Kebanyakan sekat pemisah dibuat dari baja tekan.
Apabila pelumasan memadai dan kecepatan putar
pengoperasian sesuai dan seragam, jenis dan
rancangan sangkar pemisah menjadi kurang
penting apabila dibandingkan dengan elemen
gelinding bantalan. Bahkan beberapa kerusakan
bantalan gelinding disebabkan karena kerusakan
sekat pemisah. Kerusakan pada sekat pemisah
sering diakibatkan oleh pelumasan yang tidak
sesuai.
2. Sudut Kontak Bantalan Gelinding
Setiap bantalan memiliki jalur lintasan elemen
gelinding pada bagian ring dalam dan ring luar.
Oleh karenanya diperlukan sudut kontak pada
bantalan. Garis yang menghubungkan titik kontak
bagian elemen gelinding dan jalur lintasan elemen
gelinding disebut garis sumbu kontak. Sudut
diantara sumbu kontak dan garis sumbu tegak
lurus pada bantalan disebut sudut kontak.
Besar sudut kontak yang berbeda pada suatu jenis
bantalan ditentukan oleh perbedaan perbandingan
dari gaya aksial dan gaya radial yang dapat
ditumpu bantalan tersebut.
69JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 69
3. Kelonggaran Radial dan Aksial Bantalan
Gelinding
Pada saat sebuah pemasangan bantalan dirancang,
sebuah pertimbangan besar yang perlu dilakukan
adalah memberikan kelonggaran pengoperasian
yang sesuai dengan penggunaan. Suaian pada
bagian ring akan mempengaruhi kelonggaran
bantalan asli yang terbesar. Batas kelonggaran
dibuat untuik mengatasi desakan yang terjadi
pada diameter ring umumnya besarnya mendekati
80 %. Besar tersebut akan bertambah apabila
rumah bantalan berukuran besar dan kaku, atau
bantalan dengan seri ekstra ringan ditekan ke
dalam poros pejal. Rumah bantalan yang terbuat
dari metal ringan dan dinding poros yang
berongga tipis akan menyebabkan perubahan
kelonggaran diameter ring yang lebih kecil. Pada
saat temperatur mempengaruhi pengoperasian
bantalan, batas kelonggaran dibuat untuk
menjamin kelonggaran pengoperasian bantalan
yang sesuai. Kadangkala beberapa pengecualian
diperlukan, sebagai contoh : pada penggunaan
dimana batas kelonggaran tidak dibuat apabila
bantalan beroperasi pada kecepatan putar rendah,
pada pengoperasian awal mesin, atau di bawah
kondisi temperatur rendah.
70JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 70
Pada semua penggunaan kritis, kelonggaran
radial dan aksial harus diperiksa dengan teliti.
Hal tersebut untuk memastikan bahwa
kelonggaran pemasangan harus sesuai dengan
batas yang diijinkan dengan rancangan asli
bantalan. Pemeriksaan teliti terhadap
kelonggaran bantalan pada saat bantalan
beroperasi diijinkan. Pastikan bahwa partikel
asing, goresan/cacat, tidak “alignment”nya
bagian ring, rusak akibat penekanan pada rumah
bantalan atau poros, toleransi ukuran pada poros
dan rumah bantalan yang tidak sesuai, semuanya
tidak terjadi. Suatu hal yang perlu dilakukan
untuk memeriksa ketegaklurusan penutup ujung.
Suatu standardisasi internasional (ISO) telah
mengelompokkan kelonggaran radial internal ke
dalam 5 pengelompokan. Pengelompokan
kelonggaran bantalan dapat dilihat pada buku ISO
5753-1981.
Beberapa kelonggaran radial sengaja diberikan
pada bantalan bola dengan tujuan :
a. Sebagai tempat untuk mengatasi bertambah
kecilnya ruangan diantara bagian ring
bantalan pada saat bagian ring dalam ditekan
ke poros atau bagian ring luar ditekan ke
rumah bantalan.
b. Memungkinkan perubahan kecil pada
diameter bagian-bagian bantalan akibat
kenaikan temperatur tanpa mempengaruhi
daya kerja bantalan akibat perubahan bentuk
71JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 71
yang terjadi.
c. Memungkinkan terjadinya sedikit perubahan
pada dudukan diantara poros dan rumah
bantalan akibat kondisi yang tidak
“alignment”.
4. “Alignment” Pada Bantalan
Disebabkan rancangan dan material bantalan yang
kokoh, bantalan gelinding harus dipasang dengan
pemeriksaan yang teliti terhadap kondisi
“alignment” dan “run-out”. Bantalan gelinding
yang berputar pada kecepatan sedang dapat
mengatasi penyimpangan yang besarnya sama
dengan bantalan luncur yang terbuat dari material
keras. Bagaimanapun, defleksi maksimum yang
terjadi pada poros tidak melebihi 0,001 inchi per 1
inchi panjang poros pada “tape roller bearing”.
Selain pada “self aligning ball bearing” dan
“spherical (atau “barrel”) roller bearing”, semua
elemen gelinding dapat menerima defleksi pada
poros tidak lebih dari 0,002 inchi per 1 inchi
panjang poros. “Taper roller bearing” yang
mempunyai kelonggaran teliti biasanya
memerlukan tingkat ketelitian “alignment” poros
yang teliti juga.
Untuk semua jenis bantalan, posisi penempatan
bagian ring bantalan pada poros dan rumah
bantalan sangat penting. Metode pemasangan
yang dilakukan harus menjamin bahwa bantalan
duduk dengan tegak lurus, dan permukaan
72JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 72
penutup harus tegak lurus dengan leher
dudukannya, berikut juga metoda pelepasan
bantalan. Ketegaklurusan permukaan ujung poros
dan leher poros harus diperiksa dengan teliti.
Batas toleransi maksimum “run-out” sebesar
0,0001 inchi per 1 inchi diameter pada penunjukan
“dial indicator” yang ditentukan untiuk permukaan
ujung dan leher poros. Alur “undercut” (“fillet”)
dibuat dengan toleransi ketelitian umum untuk
mencegah terdesaknya atau kondisi tidak
“alignment” dari bagian ring bantalan dan leher
poros.
Untuk penggunaan yang lebih besar atau lebih
kecil dari masa penggunaan dan kemampuan yang
normal, ketelitian “run-out” bagian ring luar
bantalan harus dijaga sebesar 0,0005 inchi per 1
inchi radius dan bagian ring dalam bantalan harus
dijaga sebesar 0,0004 inchi per 1 inchi radius.
Pada penggunaan yang teliti, besar toleransi
tersebut harus dikurangi sebesar 50 %.
Pemasangan yang sesuai dan pemeriksaan defleksi
poros sangat vital bagi kemampuan penggunaan
bantalan. Selain jumlah dan jenis pelumas yang
tidak sesuai, kondisi yang tidak “alignment” dan
besar “run-out” yang tidak sesuai dengan standar,
merupakan penyebab terbesar dari kerusakan
bantalan.
Biasanya kita tidak akan mendapatkan banyak
masalah dengan ketidak telitian poros, disebabkan
dudukan bantalan dan posisi leher poros dibuat
melalui proses permesinan yang teliti. Bagian
73JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 73
leher poros harus memberikan permukaan kontak
yang cukup dengan permukaan sisi bantalan untuk
membantu menjamin kontak positif dan
penempatan yang teliti.
Semua jenis bantalan dapat menerima kondisi
tidak “alignment” dengan besar tertentu. “Self-
alignment” suatu bantalan dinyatakan dengan
symbol berikut :
a. Tidak ada ( <2’)
b. Sangat rendah ( 2’ ÷ 7’ )
c. Rendah (÷ 0,50 )
d. Baik (÷ 40 )
5. Toleransi Bantalan Gelinding
Untuk menyediakan pemiksaan yang teliti dari
komponen mesin, maka bantalan harus dibuat dan
dijaga pada dimensi yang sangat teliti. Tingkat
ketelitian suatu bantalan diperlukan untuk
memenuhi dua alasan berikut :
a. Komponen bantalan harus dibuat secara
teliti agar dapat beroperasi dengan halus
tanpa getaran.
b. Beberapa poros yang disangga oleh bantalan
gelinding, beroperasi pada kecepatan putar
tinggi dan teliti tanpa getaran. Sedangkan
pada beberapa kondisi lainnya, kecepatan
putar pengoperasian dan tingkat ketelitian
yang tinggi tidak diperlukan bagi poros atau
bagian bergerak lainnya, dan batas toleransi
tidak perlu dijaga dengan teliti.
Untuk memenuhi tingkat kebutuhan yang paling utama, pengelompokan toleransi untuk
setiap jenis toleransi bantalan telah ditentukan berdasarkan suatu standar. Karena alasan
74JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 74
tersebut, pengelompokan dari toleransi bantalan harus dipilih dengan penggunaan yang paling
sesuai. Pada saat ini standardisasi AFBMA (“Antifriction BearIng Manufactures
Associations”) telah ditentukan sebagai standardisasi pengujian. Bantalan bola dan rol
dikelompokkan sesuai dengan tingkat ketelitiannya ke dalam sembilan perbedaan toleransi
yang diijinkan. Pengelompokan tersebut telah ditetapkan oleh ABEC (“Annular Bearing
Engineering Commitee”) dan RBEC (“Roller Bearing Engineering Commitee). Penomoran
ABEC digunakan untuk bantalan bola, empat pengelompokan yang digunakan adalah :
ABEC-1, ABEC-5, ABEC-7, dan ABEC-9. Penomoran RBEC digunakan untukb antalan rol,
dua pengelompokan yang digunakan adalah : RBEC-1, dan RBEC-5. Penomoran yang kecil
dari ABEC dan RBEC menunjukkan toleransi yang lebih besar dan lebih banyak digunakan.
Toleransi yang lebih teliti dari ABEC-1 dan
RBEC-1 digunakan pada saat suaian yang lebih
teliti dibutuhkan untuk poros dan rumah bantalan.
Toleransi yang lebih teliti akan mengurangi “run-
out” dari poros dan memungkinkan poros
beroperasi pada kecepatan tinggi.
Suatu standardisasi internasional ISO) telah
mengelompokkan toleransi bantalan radial ke
dalam lima pengelompokan. Pengelompokan
toleransi bantalan dapat dilihat pada ISO 492-
1981.
Perbedaan diantara bantalan standar dan bantalan
presisi adalah pada batras toleransi yang berbeda.
Dimana bantalan standar memiliki batas toleransi
yang mendekati dua kali lebih besar dari bantalan
presisi. Bantalan presisi digunakan pada industri
yang luas. Seperti pada “spindle” mesin bubut,
bor, gerinda, dan mesin perkakas pengolahan
kayu yang halus. Mesin tersebut beroperasi pada
75JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 75
kecepatan yang tinggi dan menghasilkan benda kerja yang teliti dengan kualitas permukaan
yang halus. Kecepatan yang tinggi dan kokoh, ketelitian posisi dari alat potong, diperlukan
untuk menghasilkan kualitas benda akhir, dan bantalan presisi memungkinkan tujuan tersebut
dicapai. Apabila kondisi “spindle” tidak cukup kokoh, hasil dari benda kerja akan
menunjukkan tanda goresan atau permukaan yang kasar, yang disebabkan oleh getaran yang
terjadi pada “spindle”.
6. Kecepatan Putaran Bantalan
Bantalan gelinding ditentukan untuk beroperasi
pada kecepatan putar tertentu untuk mencapai
masa penggunaan yang diperlukan.
Putaran poros yang lebih lambat akan menambah
masa penggunaan bantalan. Suatu hal yang dapat
diperkirakan bahwa masa penggunaan bantalan
akan berkembang setengahnya apabila kecepatan
dinaikkan dua kali lipat. Hal tersebut berlaku
terutama pada bantalan berukuran besar. Suatu
alasan terjadinya kerusakan pada bagian ring luar
bantalan pada pengoperasian kecepatan tinggi
adalah karena bagian elemen gelinding akan
menambah beban sentrifugal. Dengan kata lain,
pada saat bantalan berputar bagian elemen
gelinding akan cenderung terdorong keluar dari
poros karena kecepatan putar.
Lihat lampiran 2.
Pada kecepatan utar yang lebih besar dari batas
kecepatan yang diijinkan, kondisi dari
pemasangan dan pelumasan harus dimodifikasi.
Modifikasi yang dilakukan adalah :
76JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 76
a. Menambah kelonggaran bantalan
b. Rancangan dan bahan material bagian
sangkar yang khusus.
c. Menggunakan alat pengukur/pemeriksa untuk
menentukan baiknya pelumas dan pelumasan
yang digunakan.
d. Menggunakan bantalan dengan ketelitian
tinggi dan memproses dudukan bantalan pada
poros dan rumah bantalan dengan teliti.
7. Temperatur Pada Bantalan
Bantalan gelinding yang mempunyai ukuran
diameter luar sampai 240 mm umumnya diproses
melalui perlakuan panas sampai + 1200 C untuk
menjaga keseimbangan dimensi, untuk diameter
luar yang lebih besar dari 240 mm umumnya
diproses melalui perlakuan panas sampai + 2000
C.
Temperatur operasi yang lebih besar akan
memerlukan perlakuan panas secara khusus pada
bantalan, dan telah ditentukan dengan suatu
akhiran SO ÷ S3 (standar DIN 623).
Temperatur yang diijinkan untuk “seal”
pada bantalan tergantung dari masa penggunaan
gemuk pada bantalan dan efisiensi dari bahan
karet “seal”. Bahan “seal” yang terbuat dari karet
standar, temperatur operasinya dibatasi sampai +
1100 C.
77JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 77
Pada bantalan kelompok standar dan bagian
sangkarnya terbuat dari “polyamide” kekuatan
tinggi, untuk menjamin masa operasinya maka
temperatur dibatasi sampai dengan 1200 C dan
apabila digunakan pelumas komesial. Sedangkan
yang terbuat dari “glass fibre” (“polyamide 66”)
temperatur operasi mencapai + 1500 C dengan
perioda penggunaan beberapa jam, dan akan
menjadi + 1800 C dengan perioda penggunaan
yang lebih singkat.
Penyekat pada bantalan biasanya dilumasi dengan
gemuk yang mempunyai bahan dasar “lithium
soap” melalui pengujian khusus kualitas tinggi.
Gemuk tersebut tahan sampai temperatur operasi
1200 C untuk perioda penggunaan singkat.
Pengurangan dari masa penggunaan gemuk
didapat melalui sebuah perhitungan (temperatur
tetap sebesar + 700 C dan yang lebih tinggi),
dimana : masing-masing penambahan temperatur
sebesar 150 K akan mengurangi masa penggunaan
menjadi setengahnya.
8. Dimensi Pada Bantalan
Secara utama, bantalan bola dan bantalan rol
distandardisasikan dalam sebuah skema yang
disebut “Basic Plan for Boundary Dimensions”.
Skema tersebut berisi ukuran dasar dari : diameter
ring dalam, diameter ring luar, lebar bantalan, dan
ukuran radius ring bantalan.
78JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 78
Skema dasar diberikan dalam beberapa perbedaan
seri. Untuk setiap diameter lubang terdapat
diameter seri yang akan memeberikan perbedaan
diameter luar dan lebar dari bantalan. Perbedaan
lebar akan memberikan lebar seri yang standar.
Diameter seri dan lebar seri secara bersamaan
akan membentuk dimensi seri.
Gambar di bawah menunjukkan lima jenis
bantalan gelinding. Masing-masing ukuran
memeiliki diameter lubang yang sama, tetapi
ukuran dasar lainnya berbeda. Tidak semua pabrik
pembuat bantalan membuat kelima jenis tersebut.
Tetapi kebanyakan pabrik membuat
pengelompokan seperti : seri ekstra ringan, ringan
atau medium.
Ketiga seri tersebut diberi penomoran : seri 100,
200, atau 300. Sebagai contoh pada bantalan yang
memiliki nomor seri 200. Bantalan beban berat
memiliki seri 400.
79JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 79
Apabila ruangan pada rumah bantalan berukuran
kecil, beban yang terjadi ringan, dan ukuran
diameter poros cukup besar, maka untuk
memperkecil defleksi poros, bantalan dengan seri
ekstra ringan dapat digunakan. Bantalan tersebut
akan memberikan lebar dan diameter luar yang
paling kecil pada suatu diameter lubang yang
digunakan.
Bantalan dengan seri ringan yang lebih besar akan
memberikan kapasitas beban yang lebih besar.
Pada semua kemungkinan kondisi penggunaan,
bantalan tersebut digunakan pada penggunaan
umum. Bantalan dengan seri medium digunakan
untuk beban yang lebih besar, disebabkan
kapasitasnya yang lebih besar dari pada bantalan
seri ringan. Bantalan tersebut memiliki ruang yang
lebih besar diantara poros dan rumah bantalan.
Bantalan seri medium digunakan untuk beban
berat dan suatu kondisi dimana rata-rata beban
yang terjadi pada bantalan harus dipertimbangkan
berdasarkan lubang dan ukuran poros.
80JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 80
Bantalan dengan seri berat dapat mengatasi beban
yang lebih besar sekitar 20 ÷ 30 % daripada
bantalan seri medium. Oleh karenanya poros
harus dibuat dengan ukuran khusus. Karena
alasan tersebut, bantalan dengan seri berat hanya
tersedia dalam ukuran dan jenis yang lebih
sedikit.
Pabrik pembuat bantalan membuat daftar katalog
kapasitas beban radial dalam satuan “pouns”
(“newton”) pada bermacam-macam-macam
kecepatan putar (“rpm”). Pada suatu kondisi,
bantalan memiliki kapasitas beban sebesar 1680
lb pada 100 rpm, maka akan menjadi 400 lb pada
7200 rpm.
5.4 Jenis Bantalan Gelinding
1. “Deep groove ball bearing single row”
81JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 81
Bantalan ini mampu menerima beban radial yang tinggi dan beban aksial yang
besarnya sekitar 60 % dari beban radial, serta digunakan secara umum pada beban rendah
sampai sedang. (FR/FA = 1/0,7). Bantalan ini akan sesuai digunakan untuk kecepatan putar
yang sangat tinggi, dan bagian-bagiannya tidak dapat dipisahkan.
Bantalan ini sering disebut juga bantalan jenis “Conrad”, yang dinamakan sama
dengan penemunya yaitu “Rober Conrad”. Bagian jalur lintasan elemen gelinding berfungsi
agar bola-bola mempunyai sudut kontak yang tegak lurus terhadap sumbu pusat bantalan.
Oleh karenanya, ketelitian “alignment” diantara poros dan lubang pada rumah bantalan
merupakan suatu keharusan.
“Deep groove ball bearing” digunakan pada penggunaan umum, seperti motor listrik,
generator, pemindah tenaga, dan berbagai penggunaan yang sejenis.
Bantalan ini memiliki “slot” pada bagian ring “shoulder”nya, sehingga memungkinkan
pemasukan sejumlah bola sesuai dengan ruangan yang tersedia. Penambahan jumlah bola
akan memperbesar kapasitas beban yang dapat diterima bantalan. Bagian “slot” membatasi
beban aksial yang dapat diterima bantalan, karena dapat mendorong bola-bola keluar melalui
bagian “filing slot”.
Nomor seri bantalan : 62, 622, 63, 623, 64, 618, 160, 60.
2. “Deep groove ball bearing double row”
82JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 82
Bantalan jenis memiliki bentuk yang sama dengan “deep groove ball bearing single
row”. Jalur lintasan elemen gelinding yang berjumlah dua mengakibatkan bantalan
mempunyai sudut kontak yang sangat kecil, sehingga kondisi “alignment” harus diperhatikan
secara teliti. “Deep groove ball bearing double row” tidak sesuai untuik menerima beban pada
saat terjadi penyimpangan kondisi “alignment” menyudut.
“Deep groove ball bearing double row” mempunyai ukuran lebar lebih kecil apabila
dibandingkan dengan dua buah “deep groove ball bearing” yang dipasang secara bersamaan,
dan dapat menerima beban kejut. Kapasitas penerimaan beban radial lebih tinggi karena
bantalan jenis ini memiliki dua baris bola. (FR/FA = 1,5/1,4).
Nomor seri bantalan : 42, 43.
3. “Magneto bearing”
Bantalan ini hanya memiliki satu buah “shoulder” pada bagian ring luarnya, sehingga
bagian-bagian bantalan dapat dipisahkan. Hal tersebut akan memungkinkan pemasangan
bagian ring dalam dan ring luar dilakukan secara terpisah. “Magneto bearing
distandardisasikan dengan diameter lubang sampai 30 mm dan sesuai untuk kecepatan putar
tinggi. (FR/FA = 0,9-1,3/0,9).
Bantalan ini sering digunakan pada perlengkapan listrik kecil, motor “vacum
cleaner”, “dynamo” dan “starter” pada mobil. Bagian ring bantalan harus duduk dengan rapat
pada leher poros atau rumah bantalan, dan tidak diperbolehkan terjadi penyimpangan bentuk
83JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 83
pada “shoulder fillet”. Akibatnya ukuran maksimum radius “fillet” pada poros atau rumah
bantalan harus lebih kecil dari ukuran minimum “chamfer” rsmin pada “magneto bearing”.
Nomor seri bantalan : E, L, M, BO.
4. “Angular contact ball bearing single row”
Bantalan ini mempunyai sudut kontak, oleh karenanya dapat menerima kepastian
beban aksial yang tinggi. : “Angular contact ball bearing single row” dapat menerima beban
hanya dari satu arah dan bagian-bagian bantalan tidak dapat dipisahkan (kecuali nomor seri
173). Kelonggaran “angular contact ball bearing” harus selalu disetel terhadap bantalan lain
yang menerima beban aksial dan berlawanan arah pada suatu konstruksi.
Bantalan ini digunakan pada pengoperasian kecepatan putar tinggi, beban radial yang
terjadi sedang dan beban aksial yang terjadi tinggi (FR/FA= 1-1,5/1,5-2,3). Defleksi atau
pergeseran aksial yang terjadi pada bantalan harus dijaga sekecil mungkin. Bagian “shoulder”
yang lebih tinggi pada ring luar menerima beban aksial. Bagian “shoulder” pada ring lainnya
berfungsi menjaga bagian bantalan supaya tidak terpisah. Bagian ring dalam bantalan yang
memiliki “shoulder” lebih tinggi akan meneruskan beban aksial melalui bagian bola. Pada
saat bantalan digunakan untuk menerima beban aksial dari dua arah, maka “angular contact
ball bearing single row” dipasang saling berpasangan (“duplex”). Agar bantalan dapat
menerima kombinasi dari beban aksial dan radial yang bervariasi, maka disediakan sudut
kontak yang berbeda pada bantalan, seperti 150, 250 dan 400. Bantalan ini digunakan pada :
84JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 84
penggerak roda gigi, pompa, “spindle ” mesin perkakas, dan poros vertikal. Ukuran dimensi
“anular contact ball bearing single row” sama dengan ukuran bantalan radial yang penomoran
dimensinya sama.
Nomor seri bantalan : 72B, 73B, B719, b70.
5. “Angular contact ball bearing double row”
Rancangan bantalan ini sama dengan sistem pemasangan “O” atau “back to back” dari
dua buah “angular contact ball bearing single row”. Bantalan ini memiliki “filling slot” pda
salah satu sisinya. Pada kondisi beban aksial terjadi dari satu arah, bantalan tersebut harus
dipasang dengan suatu cara sehingga bagian elemen gelinding tidak terdorong ke luar melui
bagian “filling slot”.
“Angular contact ball bearing double row” digunakan pada kondisi kekakuan arah
aksial tinggi dari dua arah yang berlawanan. Suaian dalam diantara bola-bola dengan jalur
lintasan elemen gelinding ditetapkan pada saat bantalan dirakit dan tidak dipengaruhi oleh
metoda pemasangan. Selain itu bantalan ini akan sangat efektif untuk menerima beban radial
pada saat digunakan, dimana defleksi yang terjadi pada poros sangat kecil. Sudut kontak pada
bantalan besarnya : 250, 350, atau 450. (FR/FA=1,85/1,5).
Untuk menerima beban aksial yang sangat tinggi dari dua arah, “angular contact ball
bearing double row” yang paling sesuai digunakan adalah yang bagian ring dalamnya dapat
dipisahkan.
Nomor seri bantalan : 32B, 33B, 32, 33, 33DA.
85JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 85
6. “Four point contact ball bearing”
Bantalan ini merupakan “angular contact ball bearing” dengan bagian ring dalam yang
dapat dipisahkan, dan dapat menerima beban radial serta aksial yang tinggi dari dua arah
(FR/FA=1,5/1,85). Karena beban ditumpu oleh empat buah titik kontak diantara bola dan
jalur lintasan elemen gelinding, maka bantalan jenis ini disebut “four point contact ball
bearing”. Disebabkan bagian ring dalam bantalan terpisah, maka pemasangannya dapat
dilakukan secara terpisah. Bantalan ini digunakan pada susunan roda gigi, dimana kondisi
beban aksial terjadi dari dua arah dan ukuran lebar bantalan yang kecil dibutuhkan. Sudut
kontak bantalan : 350, dan kelonggaran aksial bantalan dapat disetel.
Nomor seri bantalan : QJ2, QJ3.
86JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 86
7. “Self aligning ball bearing”
Bantalan ini memiliki dua baris bola dan jalur lintasan elemen gelinding ring luar
berbentuk lintasan bola (“sphere”). Oleh karenanya memberikan keuntungan sifat “self
aligning”, sehingga bantalan tidak sensitive terhadap kondisi yang tidal “aligment” dn
defleksi yang terjadi pada poros. Bantalan ini digunakan pada mesin pengolah pertanian,
perlengkapan pemindah (“conveying”), serta untuk mengatasi kondisi yang tidak “alignment”
pada suatu konstruksi.
Penyimpangan kecil seperti kelurusan poros karena kesalahan pemasangan,
pembengkokan atau kerusakan pada mesin akan diatasi oleh bantalan dengan jalan
penyesuaian bola-bola pada jalur lintasan elemen gelinding ring luar.
Bagian diameter lubang pada ring dalam berbentuk selindris atau tirus. Diameter
lubang yang berbentuk tirus akan memungkinkan kelonggaran radial bantalan dapat disetel.
Ketirusan pada bantalan : 1:12, 1:22, 1:13, 1:23. (FR/FA=0,7/0,2).
Nomor seri bantalan : 10, 12, 22, 13, 23, 112, 113.
87JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 87
8. “Cylindrical roller bearing single row”
Kapasitas beban radial yang dapat diterima bantalan sangat tinggi. Bagian dari
“cylindrical roller bearing” dapat dipisahkan, sehingga pemasangan atau pelepasannya dapat
dilakukan dengan sederhana. Bantalan ini digunakan sebagai “floating bearing” yang
menerima beban radial, dan tidak dapat menerima beban kejut dari arah aksial maupun radial
karena akan menimbulkan gesekan yang besar diantara ujung-ujung rol selindris dengan
penahannya (FR/FA=1,55/0).
Jenis bantalan yang mempunyai nomor seri NJ dan NUP dapat menahan beban radial
dan aksial. Jenis NJ yang mempunyai satu buah “lip” pada bagian ring dalam dapat menerima
beban aksial dari satu arah saja. Jenis NUP yang mempunyai “integeral” dan sebuah “loose
lip” pada bagian ring dalam dapat menerima beban aksial dari dua arah. Jenis NU dapat
menerima pergeseran poros arah aksial.
Sebagai pedoman, bantalan rol yang dapat menerima pergeseran arah aksil dipasang
bersamaan dengan bantalan lain yang mencegah terjadinya pergeseran aksial. Kegunaan
pemasangan tersebut untuk mencegah roda gigi atau puli yang dipasang pada poros menjadi
tidak “alignment” atau rusak pada saat poros memuai pada temperatur tinggi.
Nomor seri bantalan : NU, NJ, NUP, N, RNU, dan HJ, NU dan HJ.
88JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 88
9. “Cylindrical roller bering double row”
Bantalan ini memiliki dua baris elemen gelinding,
sehingga dapat menumpu beban radial yang lebih
besar. Pada bagian ring luar terdapat lubang atau
alur untuk pelumas. Diameter lubang yang tirus
memungkinkan kelonggaran radial dapat disetel.
Besar ketirusan bantalan : 1:12.
Nomor seri bantalan : NNU 49S, NNU 49SK,
NN30ASK.
10. “Staggered roller bearing”
Bantalan ini merupakan variasi dari “cylindrical
roller bearing” yang memiliki jumlah baris berupa
susunan rol yang pendek pada sebuah “staggered
pattern”. Sehingga mengijinkan beban
didistribusikan pada beberapa bidang kontak.
Disebabkan bantalan tersebut memiliki kapasitas
beban yang lebih besar, “staggerd roller bearing”
dapat memberikan kapasitas yang sama dengan
“cylindrical roller bearing” konvensional yang
berukuran lebih besar, dan memiliki keuntungan
penghematan ruang pada suatu konstruksi.
11. “Journal roller bearing”
Bantalan ini digunakan pada kondisi kapasitas
beban yang tinggi dibutuhkan pada suatu lokasi
dan jarak diantara poros dekat, atau bantalan
berjarak dekat terhadap sebuah “shoulder”.
“Journal roller bearing” dirancang agar tahan
terhadap kejutan dan menerima beban radial pada
89JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 89
kecepatan rendah. Pada bantalan ini, bagian
ringnya tidak terdapat “rib”, sehingga akan
memudahkan dipasang ke dalam bagian susunan
komponen. Disebabkan bentuknya khusus,
ruangan yang tersedia dapat dihemat dengan
bantalan tanpa satu bagian ring. Oleh karenanya
bagian poros penyangga atau lubang rumah
bantalan harus diproses mesin dengan teliti agar
bantalan dapat berfungsi tanpa satu buah ring.
12. “Wound roller bearing”
Bantalan ini dinamakan “wound roller bearing”
karena bagian rol dibuat dari lembaran baja yang
dilingkarkan mengelilingi “spacing bar” pada
bantalan. Bagian rol dan “bar” duduk pada ujung
ring. Seperti pada “Journal roller bearing”,
“wound roller bearing” dapat dipasang tanpa
sebuah ring., sehingga bagian poros dan rumah
bantalan harus diproses mesin dengan teliti.
Bantalan jenis ini khususnya baik untuk menerima
ketahanan yang tinggi terhadap beban kejut,
kelelahan atau abrasi.
“Cylindrical roller bearing” umumnya digunakan
untuk menerima beban radial yang tinggi dan
dioperasikan pada kecepatan putar yang tinggi
apabila dibandingkan dengan “roller bearing:
lainnya. Disebabkan karena faktor kecepatan
putar, “cylindrical roller bearing” secara umum
dibuat dengan standar toleransi RBEC-5, dan
tersedia juga dalam beberapa seri seperti pada
bantalan bola. Gambar di bawah menunjukkan
enam jenis ukuran, dari beban yang sangat ringan
90JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 90
sampai yang sangat berat dan digunakan pada ukuran lubang yang sama. Jenis pemilihan
tergantung dari penggunaan.
13. “Needle roller bearing”
Bantalan ini merupakan variasi dari “cylindrical roller bearing”, dan relatif tipis apabila
dibandingkan dengan diameternya. Elemen gelinding yang berbentuk silindris panjang dan
permukaan ujung yang berbentuk “spherical” disebut rol jarum. Karenanya “needle roller
bearing” memiliki keuntungan yaitu ketinggian bantalan yang paling kecil. Sebuah rol jarum
dan kontak garis memungkinkan kapasitas penerimaan beban yang tinggi. Bantalan ini
digunakan sebagai : bantalan presisi untuk jalur pembimbing lintasan yang teliti dan ruangan
pemasangan yang kecil.
Perbedaan lainya adalah pada beberapa jenis “needle roller bearing” tidak memiliki
sekat pemisah. “Needle roller bearing” memiliki kapasitas beban yang sangat besar dan
ruangan pemasangan yang sangat kecil pada beberapa ukuran poros., karena menggunakan
elemen gelinding yang lebih banyak dan bidang kontak yang lebih besar. Oleh karenanya
bantalan ini harus digunakan pada kecepatan yang lebih rendah apabila dibandingkan dengan
jenis bantalan rol lainnya. Bantalan jenis ini digolongkan ke dalam tiga bagian, yaitu : “looser
roller”, “outerring and retained roller”, dan “non separable”.
Nomor seri bantalan : NK, RNA69, NKJ, NA69,RNAO,NAO.
91JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 91
14. “Tapper roller bearing”
Bantalan ini menerima beban radial dan aksial dari satu arah. Bidang kontak berupa
garis diantara elemen gelinding dan jalur lintasan elemen gelinding akan memberikan
kapasitas beban yang tinggi pada bantalan. Untuk menerima beban aksial dari dua arah,
“tapper roller bearing” dipasang secara ganda (“duplex”). Bagian-bagian bantalan ini dapat
dipisahkan.
Bagian ring dalam disebut “ cone” dan bagian ring luar disebut “ cup”. Konstruksi
“tapper roller bearing” akan menjamin bahwa masing-masing rol tirus akan menjaga kondisi
“Alignment” dan menerima beban secara penuh. Fungsi dari sekat pemisah untuk menjaga
jarak diantara rol tirus. Apabila kondisi beban atau pemasangan memerlukan rancangan
khusus, penggantian diatasi dengan perbedaan sudut pada “cone” , “cup”, dan rol tirus.
Bantalan ini tersedia dalam jenis “double row” atau “four row”, sehingga dapat menerima
beban yang lebih besar. “Tapper roller bearing double row” dibuat dalam dua rancangan.
Rancangan pertama, diameter terbesar dari rol tirus terdapat pada bagian sisi dalam bantalan.
Rancangan kedua, diameter terbesar dari rol tirus terdapat pada bagian sisi luar bantalan.
Rancangan pertama akan mengijinkan kondisi pemasangan poros yang kurang kaku,
sedangkan rancangan kedua memberikan kekakuan yang lebih besar dan pengontrolan yang
lebih baik.
92JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 92
Bantalan ini digunakan pada susunan roda gigi (terutama roda gigi cacing dan paying),
bermacam sistem transmisi, dan mesin perkakas yang digunakan untuk menerima beban besar
dan tahan terhadap beban kejut.
Nomor seri bantalan : 302, 303, 322, 332, 313, 323, 320, 331.
15. “Barrel roller bearing”
Bantalan ini merupakan “spherical roller bearing single row” dan termasuk bantalan
“self aligning” yang tidak dapat dipisahkan. Bagian elemen gelinding berbentuk rol cembung
(“spherical”). “Barrel roller bearing” dapat menerima beban aksial dan radial, dan dapat
menerima kondisi tidak “alignment” sampai 0,035 inchi per 1 inchi panjang poros.
(FR/FA=2,1/0,2).
Bantalan ini digunakan pada kondisi beban kejut yang besar dan untuk mengatasi
kondisi yang tidak “alignment” seperti pada : “mine truck” dan “trade roller”.
Diameter lubang bantalan berbentuk tirus atau selindris. Bentuk yang tirus
memungkinkan kelonggaran radial bantalan dapat disetel. Ketirusan lubang bantalan 1:12.
Nomor seri bantalan : 202K, 203K, 204, 202, 203.
93JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 93
16. “Spherical roller bearing double row”
Bantalan ini memiliki dua baris rol cembung yang simetris dan berfungsi sebagai “self
aligning” terhadap jalur lintasan elemen gelinding yang berbentuk lengkungan.
“Spherical roller bearing double row” dapat menerima beban yang sangat besar serta
mengatasi defleksi poros dan dudukan bantalan yang tidak “alignment”. Tingkat yang teliti
dari keseragaman jalur lintasan elemen gelinding memberikan distribusi beban yang merata
dan kapasitas yang tinggi. (FR/FA= 2,4/0,7).
Diameter lubang bantalan berbentuk selindris atau tirus. Bentuk yang tirus
memungkinkan kelonggaran radial bantalan dapat disetel. Ketirusan lubang 1:12 atau 1:30.
Bantalan ini digunakan pada “railway journal roller bearing”, “stone crusher”, “vibrating
screen”, dan “rolling mills”.
Nomor seri bantalan : 239K, 230K, 230EK, 231K, 231 EK, 222K, 222EK, 213EK,
223K, 223EK.
94JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 94
17. “Thrust ball bearing”
Bantalan ini dibuat dalam dua rancangan, yaitu “single acting” dan “double acting”.
Rancangan tersebut menentukan arah beban aksial yang dapat diterima bantalan, dan
menentukan kapasitas beban aksial yang tinggi tetapi tidak dapat menerima beban radial.
Bantalan ini dirancang juga untuk menerima beban kejut dan pemuaian aksial yang sangat
kecil. (FR/FA=0/0,7).
Bagian “shaft washer” bantalan dipasang pada poros, sedangkan bagian “housing
washer” dipasang pada rumah bantalan. Untuk memastikan posisi yang baik (kontak positif)
dari bagian elemen gelinding pada jalur lintasan elemen gelindingnya, beban aksial yang
minimum harus diberikan secara konstan pada semua “thrust ball bearing”.
Selain rancangan konvensional yang memiliki permukaan sisi penyangga rata, bantalan
ini memiliki bagian “housing washer” yang berbentuk “spherical” dan “seating ring” untuk
mengatasi penyimpangan menyudut “alignment” permukaan yang berpasangan pada rumah
bantalan.
Pada saat beroperasi, salah satu dari “shaft washer” atau “housing washer” diam, dan
yang lainnya berputar. Bantalan ini digunakan untuk menerima beban aksial yang tinggi pada
“spindle” dan kecepatan putar yang tinggi.
Nomor seri bantalan : - 511, 512, 513, 514 (“single acting”)
- 532, 533, 534 (“spherical housing washer”) atau (“spherical
housing washer and seating ring” U2, U3, U4)
95JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 95
- 522, 523, 524 (“double acting”)
- 542, 543, 544 (“spherical housing washer”) atau (“spherical
housing washer and seating ring” U2, U3, U4)
18. “Angular contact thrust ball bearing”
Bantalan ini dapat menerima beban aksial yang tinggi dan beban radial yang rendah, dan
sesuai dengan sudut kontak sebesar 600. Bantalan ini dibuat dalam dua rancangan, yaitu
“single acting “ dan “double acting”.
“Angular contact thrust ball bearing single acting” digunakan pada “ball screw and nut”
mesin perkakas, dan dikonstruksikan untuk mengurangi gesekan pada saat pengopeasian serta
untuk menghasilkan standardisasi yang tinggi dari penempatan/posisi yang teliti. Bantalan ini
tidak dapat dipisahkan.
“Angular contact thrust ball bearing double acting” utamanya digunakan untuk
“spindle” kerja mesin perkakas dengan ketelitian sangat tinggi. Bantalan ini tidak dapat
dipisahkan.
Nomor seri bantalan : - 7602, 7603 (“single acting”)
- 2344 (2347), 2344, 2347 (“double acting”).
96JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 96
19. “Cylindrical roller thrust bearing”
Jumlah elemen gelinding tersedia dalam dua atau beberapa baris. Bantalan ini hanya
digunakan pada kecepatan rendah. Pada saat menggelinding, efek luncur pada bagian ujung
dalam dan luar dari elemen gelinding semuanya lebih besar. Oleh karenanya bagian elemen
gelinding yang berukuran panjang diganti dengan sejumlah elemen gelinding yang berukuran
pendek dan sesuai.
Kapasitas beban aksial yang dapat diterima bantalan sangat besar dan bantalan tidak
sensitif terhadap beban kejut. “Cylindrical roller thrust bearing” digunakan apabila kapasitas
beban aksial tidak akan sesuai diterima oleh “thrust ball bearing” dan “needle roller thrust
bearing”. Bantalan ini digunakan untuk menerima beban aksial yang tinggi pada kecepatan
rendah dan tingkat ketelitian yang tinggi.
Nomor seri bantalan : 811, 812.
97JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 97
20. “Spherical roller thrust bearing”
Bantalan ini dapat menerima beban kejut aksial yang sangat tinggi. Besar sudut kontak
mengakibatkan bantalan dapat menerima beban radial yang kecil. “Spherical roller thrust
bearing” memiliki sifat “self aligning” sehingga dapat mengatasi kondisi yang tidak
“alignment” dan defleksi pada poros. Bantalan ini digunakan pada kecepatan putar yang
tinggi. Besar beban radial yang dapat diterima bantalan lebih kecil sebesar 55 % dari beban
aksial.
“Spherical roller thrust bearing” digunakan pada “crane pillar bearing mounting”, “ship
propeller thrust block”, dan “slewing bearing”.
Nomor seri bantalan : 292E.MB, 293E.MB, 294E, 294E.MB.
98JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 98
21. “S-Type bearing
Bantalan ini digunakan untuk penggunaan
yang sederhana karena rancangan dan
pemasangannya yang sederhana, seperti pada :
mesin pertanian, perlengkapan “conveying” dan
mesin konstruksi. “S-Type bearing” merupakan
suatu unit bantalan yang terdiri dari “deep groove
ball bearing” yang mempunyai “seal” pada kedua
sisinya dan permukaan diameter luarnya
berbentuk “spherical”, serta sebuah rumah
bantalan yang terbuat dari material cor atau
lembaran metal yang dicetak.
Bantalan ini umumnya sesuai digunakan untuk
proses berukuran pendek, dan untuk penggunaan
dimana kenaikan temperatur kecil sekali.
Pergeseran aksial poros yang kecil diatasi oleh
kelonggaran aksial bantalan.
Nomor seri bantalan : 162, 362B, 562,
762A.2RS.
Jenis rumah bantalan, yaitu :
a. “Plummer block housing” (nomor seri SG2S
atau SB2)
b. “Flanged housing” (Nomor seri FG2S, FB2-
FB207, FB208)
99JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 99
22. “ Plain bushing bearing”
Bantalan ini memiliki permukaan “bush”
berbentuk “spherical” yang berpasangan dengan
pemegang bantalan. Bantalan ini memiliki sifat
“self aligning” dan digunakan pada susunan
mesin perkakas dan perlengkapan pemindah.
23. “Rod end bearing”
Variasi dari “plain bearing” adalah “rod end
bearing” yang merupakan unit “spherical” yang
dipasang pada sebuah “rod end body” atau rumah
bantalan, atau dapat juga digunakan bantalan
bola. Bantalan ini digunakan pada susunan mesin,
konstruksi dan perlengkapan pertanian, mesin
perkakas dan perlengkapan pemindah.
24. “Linier-motion bearing”
Bantalan ini digunakan untuk menerima gerakan
lurus secara horisontal maupun vertikal pada
komponen sebuah perlengkapan. Sebagai contoh,
pada jalur lintasan pembimbing mesin bubut atau
mesin perkakas lainnya untuk membimbing
bagian pembawa (“carriage”) dan kepala lepas
(“tail stock”) : Penggunaan lainnya pada :
“elevator guide rails” dan “crossheads” pada
kompresor dan beberapa motor bakar.
Tiga jenis bantalan ini, adalah :
a. “Ladder bearing”
b. “Recirculating ball and roller bearing unit”
c. “Recirculating roller-chain bearing”
100JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 100
a. “Ladder bearing”
Bantalan ini terdiri dari dua lembaran baja yang
dikeraskan dan dipisahkan oleh sejumlah rol yang
ditempatkan pada sangkar pemisah. “Ladder
bearing” digunakan pada jalur lintasan
pembimbing berbentuk “V” pada salah satu sisi
meja mesin dengan satu set rol bergerak pada
sebuah bidang rata pada sisi yang berlawanan dari
meja mesin.
b. “Recirculating ball and roller bearing unit”
Bantalan ini dirakit, dimana bagian elemen
gelinding rol atau bola tidak kontak dengan bagian
”slide” untuk memberikan jarak pada saat bagian
elemen gelinding meninggalkan daerah beban.
Bagian tersebut akan menggelinding melalui
sebuah saluran kembali ke bagian ujung yang
berlawanan dengan arah perakitan, dimana bagian
tersebut akan kembali ke daerah beban.
“Recirculating ball bearing” memiliki masa
pengginaan yang lebih lama, tetapi tidak dapat
menerima beban yang sama besar dengan
“recirculating roller bearing”.
c. “Recirculating roller-chain bearing”
Bantalan ini terdiri dari sebuah jalur lintasan
bantalan yang solid dan sebuah rantai tidak
berujung yang dirakit dengan bagian rol (yang
disebabkan bentuknya yang cekung dan bersuaian
pada poros pasangannya). “Recirculating roller-
chain bearing” dibuat untuk pemasangan tunggal
atau konfigurasi pemasangan “V”.
101JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 101
5.5 “Penomoran Bantalan Gelinding”
Setiap bantalan gelinding memiliki penomoran
yang menunjukkan jenis bantalan, dimensi,
toleransi, kelonggaran, dan penunjukan lainnya
yang penting. Bantalan dengan standardisasi
penomoran yang sama dapat saling ditukarkan.
Hanya pada bantalan yang dapat dipisahkan
kondisi saling ditukarkan tidak diijinkan apabila
buatan pabrik yang berbeda. Penomoran bantalan
distandardisasikan menurut DIN 623 atau ISO 15-
1981 (E).
Penomoran dasar bantalan terdiri dari nomor seri
dan nomor referensi lubang bantalan. Awalan
pada penomoran umumnya menunjukkan bagian-
bagian/komponen bantalan, dan akhiran pada
penomoran menunjukkan rancangan khusus atau
ciri lain dari bantalan.
Lihat lampiran 3.
1. Nomor seri bantalan gelinding
Nomor seri bantalan ditandai oleh angka, huruf,
atau sejumlah angka dan sejumlah huruf. Nomor
seri tersebut menunjukkan jenis bantalan,
diameter seri, lebar seri, dan dimensi seri.
Beberapa tabel dimensi dibuat agar ukuran
diameter luar dan lebar dapat ditentukan untuk
setiap bantalan. Dimensi seri meliputi lebar seri
dan diameter seri.
Contoh : - Lebar seri = 3
- Diameter seri = 2
- Maka dimensi seri = 32
Lihat lampiran 4 + 11.
102JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 102
2. Nomor referensi lubang bantalan gelinding
a. ∅ d dari 0,6 ÷ 9 mm
Diameter lubang diberikan dalam satuan mm
(Contoh : 625, d = 5mm)
b. ∅ d dari 10 ÷ 17 mm :
Nomor referensi lubang :
- 00 = ∅ d 10 mm
- 01 = ∅ d 12 mm
- 02 = ∅ d 15 mm
- 03 = ∅ d 17 mm
c. ∅ d dari 20 ÷ 480 mm :
Nomor referensi lubang nilainya 1/5 dari
diameter lubang (contoh : 6205, d = 25 mm).
d. ∅ d dari 500 mm:
Diameter lubang diberikan dalam satuan mm
(Contoh : 230/600, d = 600 mm).
103JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 103
3. Awalan dan akhiran pada penomoran bantalan gelinding
Awalan yang ditempatkan sebelum penomoran bantalan menunjukkan bagian-bagian
atau komponen dari bantalan.
Akhiran yang ditempatkan setelah penomoran bantalan menunjnukkan karakteristik
bantalan yang berhubungan dengan bentuk, penyekat, sangkar pemisah, dimensi, toleransi
bentuk dan pengoperasian, kelonggaran, perlakuan panas dan lain-lain.
Lihat lampiran 12 ÷ 23
RS = Bearing with seal on one side 6207 RS
Z = Bearing with shield on one side 6207 Z
N = Bearing with circular groove for snap ring 8207N
C2 = Radial clearance larger than normal 6207 C2
C3 = Radial clearance larger than normal 6207 C3
P4 = Tolerance class according to P4 DIN 620 6207 P4
G = Low running noise 6207 G
K = Tapered bore bearing 1 : 12 2207 K
M = Machined brass cage, ball or roller riding 21316 M
S3 = For operating temperatures up to 3000 C
104JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 104
Contoh :
a. Penomoran di samping menunjukkan :
- Nomor seri bantalan : 62
- Jenis bantalan : “deep groove ball bearing
single row”
- Diameter seri : 0
- Lebar seri : 1
- Dimensi seri : 10
- Diameter lubang : 8 x 5 = 40 mm
- Diameter luar : 68 mm
- Lebar bantalan : 15 mm
- ZR : bantalan memiliki 1 buah “shield”
- C3 : kelonggaran lebih besar dari standar
- Ketelitian/toleransi bantalan kelas
standar/umum.
b. Penomoran di samping menunjukkan :
- Nomor seri bantalan : 213
- Jenis bantalan : “spherical roller bearing
double row”
- Diameter seri : 3
- Lebar seri : 0
- Dimensi seri : 03
- Diameter lubang : 11 x 5 = 55 mm
- Diameter luar : 120 mm
- Lebar bantalan : 29 mm
- K : ketirusan lubang bantalan 1 : 12
- Toleransi dan kelonggaran bantalan kelas
standar/umum
105JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 105
5.6 Suaian dan Toleransi Pada Bantalan
Gelinding
Beberapa faktor di bawah harus dipertimbangkan
pada saat menentukan jenis suaian, seperti :
- Keamanan dalam penyimpanan dan keseragaman penyanggaan pada bagian ring bantalan
- Kemudahan dalam memasang dan melepas bantalan
- Kebebasan aksial dari bantalan “floating”.
Lihat lampiran 24 ÷ 35.
1. Bantalan radial
Supaya kapasitas penerimaan beban suatu
bantalan dapat digunakan secara maksimal, suatu
hal yang penting untuk menyangga bantalan pada
seluruh permukaan dudukan diameternya dengan
jenis suaian sesak. Kondisi ini akan sesuai pada
bantalan yang dapat dipisahkan, seperti bagian
ring yang dapat dipasang dan dilepas secara
terpisah.
Pada bantalan yang tidak dapat dipisahkan, jenis
suaian pas harus diberikan pada satu buah bagian
ring berdasarkan pertimbangan pemasangan.
Bagian yang memiliki suaian tersebut dipilih
dengan memperhatikan kondisi putaran dari
bagian ring dalam atau ring luar.
a. Beban melingkar pada bagian ring dalam dan beban setempat pada bagian ring luar. Kondisi ini dijumpai pada “gear box”, dimana bagian ring dalam bantalan duduk pada poros yang berputar. Suaian pada ring dalam : diperlukan suaian sesak. Suaian pada ring luar : diijinkan suaian pas. Kondisi beban yang sama diberikan juga pada saat bagian ring dalam dan bagian ring luar berputar secara eksentrik.
106JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 106
b. Beban setempat pada bagian ring dalam dan beban melingkar pada bagian ring luar Kondisi ini dijumpai pada roda depan mobil, dimana bagian ring dalam duduk pada bagian “steering knucle”, dan bagian ring luar duduk pada bagian roda depan yang berputar. Suaian pada ring dalam : diijinkan suaian pas. Suaian pada ring luar : diperlukan suaian sesak. Kondisi beban yang sama diberikan juga pada saat bagian ring luar diam dan bagian ring dalam berputar secara eksentrik.
2. Bantalan aksial
Penyanggaan yang aman dari bagian
“washer” bantalan aksial dapat dicapai dengan
jenis suaian sesak. Permukaan penyanggaan dari
bagian yang berpasangan harus silendris terhadap
sumbu putar untuk memastikan keseragaman
distribusi beban pada bagian elemen gelinding.
Bantalan aksial hanya dapat menerima beban aksial dan tidak dapat menerima beban radial. Sifat “self alignment” arah radial dimiliki oleh “cylindrical roller thrust bearing”, karena bagian jalur lintasan elemen gelinding permukaannya rata. Sifat tersebut tidak dimiliki oleh “thrust ball bearing” yang memiliki jalur lintasan elemen gelinding berbentuk alur melingkar, sehingga salah satu bagian dari “washer” harus memiliki jenis suaian longgar. Dengan memperhatikan resiko dari luncuran, bagian “washer” yang diam memiliki jenis suaian longgar dan bagian “washer” yang berputar memiliki jenis suaian sesak.
Kondisi yang sama dijumpai pada bantalan
radial yang digunakan sebagai bantalan aksial.
Sehingga dapat menerima beban aksial dan radial,
seperti pada “spherical roller thrust bearing” dan
“angular contact thrust ball bearing”.
107JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 107
Toleransi jenis suaian untuk poros dan rumah
bantalan sebagai fungsi dari jenis beban, jenis
bantalan, diameter poros dan besar beban,
ditunjukkan pada suatu tabel standar.
Beberapa contoh penentuan jenis toleransi
untuk beberapa penggunaan :
a. Roda depan mobil angkutan
- Beban melingkar pada diameter luar
- Beban setempat pada diameter dalam
- Jenis beban berat
- Jenis bantalan “tapered roller bearing”
- Diameter poros d = 30 mm dan 40 mm
- Toleransi poros : h6
- Toleransi rumah bantalan : N7
b. “Rope Sheave”
- Beban melingkar pada diameter luar
- Beban setempat pada diameter dalam
- Jenis beban normal
- Jenis bantalan “deep groove ball bearing”
6206
- Toleransi poros : g6/h6
- Toleransi rumah bantalan : M7
c. Poros roda gigi cacing
- Beban setempat pada diameter luar
- Beban melingkar pada diameter dalam
- Jenis beban rendah
- Jenis bantalan “angular contact ball bearing”
7206
- Toleransi poros : j6
- Toleransi rumah bantalan : H7
108JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 108
d. Roda gigi lurus
- Beban setempat pada diameter luar
- Beban melingkar pada diameter dalam
- Jenis beban normal
- Jenis bantalan “deep groove ball bearing”
6307
- Toleransi poros : j6
- Toleransi rumah bantalan : H7
Toleransi untuk diameter lubang dan diameter luar
bantalan yang mempunyai satuan etrik
distandardisasikan secara internasional, Jenis
suaian yang akan digunakan, didapat dengan
memilih toleransi untuk poros dan rumah bantalan
menggunakan sistem toleransi ISO (termasuk BS
4500). Pemilihan batas tingkat toleransi ISO perlu
mempertimbangkan kondisi penggunaan dari
bantalan gelinding. Diagram di samping
menggambarkan posisi relatif dari toleransi
lubang bantalan (a), dan toleransi diameter luar
bantalan (b).
Beban yang lebih besar pada suatu konstruksi
akan mengakibatkan suaian yang lebih
sesak/besar, terutama pada konstruksi yang
menerima beban kejut. Peningkatan temperatur
diantara bantalan dan bagian pasangannya,
ukurann dan jenis bantalan, harus
dipertimbangkan ke dalam perhitungan pada saat
memilih jenis suaian yang benar.
109JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 109
Kualitas IT harus ditentukan pada proses
permesinan dudukan bantalan. Kualitas IT yang
sesuai tergantung pada kelas toleransi dari
bantalan.
Lihat lampiran 36 dan 37.
Bantalan yang memiliki toleransi kelas sedang,
dudukan poros pada bantalan yang paling kecil
harus memiliki kualitas 6 dan lubang rumah
bantalan memiliki kualitas 7. Bagaimanapun,
suatu hal yang lebih disukai, bahwa proses
pembuatan poros mencapai kualitas 5 dan lubang
rumah bantalan mencapai kualitas 6.
Bentuk geometri dan toleransi pengoperasian dari
permukaan dudukan bantalan, seperti : kelurusan,
kebulatan, selindrisitas, dan ketegaklurusan leher
poros atau rumah bantalan harus lebih kecil
daripada toleransi diameter. Lebih besar tingkat
ketelitian suatu bantalan, maka toleransi akan
semakin kecil.
Jenis suaian sesak akan mengurangi kelonggaran
radial pada bantalan. Hal tersebut harus
diperhitungkan pada saat memilih kelas
kelonggaran. Apabila sebuah bantalan yang tidak
dapat dipisahkan berfungsi sebagai “floating
bearing”, salah satu bagian ring harus memiliki
jenis suaian pas (poros memiliki toleransi “g” atau
“h”, dan rumah bantalan memiliki toleransi “G”
atau “H”).
110JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 110
5.7 Susunan Bantalan Gelinding Pada Suatu
Konstruksi
Bantalan gelinding harus memenuhi kriteria
supaya :
- Dapat menerima beban radial dan beban
aksial
- Dapat berfungsi sebagai pembimbing poros
dengan kokoh dan teliti
1. “Locating bearing” dan “Floating bearing”
Dalam perhitungan toleransi pembuatan
bantalan, jarak dudukan bantalan diantara poros
dan rumah bantalan tidak sama. Selain itu
temperatur poros akan lebih besar daripada rumah
bantalan pada kondisi normal. Karenanya akan
menghasilkan perbedaan jarak dudukan bantalan.
Perbedaan tersebut harus diatasi pada saat
penempatan posisi bantalan.
Karena kondisi di atas, poros harus dapat
dibimbing ke arah aksial melalui satu buah
bantalan saja yang disebut dengan “locating
bearing”.
Pada penempatan posisi bantalan lainnya yang
disebut dengan posisi “floating bearing”,
pemuaian akibat panas diatasi oleh :
a. Dudukan bagian ring dalam bantalan
111JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 111
b. Dudukan bagian ring luar bantalan
c. Bantalan itu sendiri
Pembimbing arah aksial tergantung dari “axial
play” pada “locating bearing”. Pembimbing arah
aksial yang lebih kecil dapat dicapai dengan
menggunakan bantalan “angular contact ball
bearing double row” apabila dibandingkan dengan
“deep groove ball bearing”.
Antisipasi dari pemuaian panas yang diperlukan
oleh “floating bearing” akan dapat dicapai dengan
mudah sekali oleh “cylindrical roller bearing”
jenis “N” atau “NU”. Bantalan tersebut akan
mengijinkan pergeseran aksial melalui susunan
bantalan.
112JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 112
Untuk semua jenis bantalan lainnya, akibat dari
“floating bearing” hanya dapat diatasi dengan
jenis suaian pas, yang tergantung dari : jenis
beban dan kondisi putaran, dimana salah satu
bagian dari ring dalam atau ring luar menerima
jenis suaian pas.
2. Penyetelan susunan bantalan
Penyetelan susunan bantalan biasanya dilakukan
pada dua buah “angular contact ball bearing” yang
berlawanan arah. Pada saat pemasangan, satu
buah ring diatur dari dudukannya sampai kondisi
kelonggaran atau “preload” dicapai. Prosedur
tersebut dalam istilah teknik disebut penyetelan.
Disebabkan penyetelan kelonggaran, susunan dari
bantalan tersebut biasanya digunakan pada saat
pembimbing teliti diperlukan. “Deep groove ball
bearing” dapat juga digunakan untuk penyetelan
susunan bantalan, dan berfungsi sebagai “angular
contact ball bearing” dengan sudut kontak yang
kecil.
Secara mendasar, dua jenis susunan yang mungkin
dilakukan adalah :
- Susunan pemasangan “O”
- Susunan pemasangan “X”
Posisi sudut kontak akan berada pada bagian
luar susunan apabila digunakan sistem
pemasangan “O”, atau posisi sudut kontak akan
berada pada bagian dalam susunan apabila
digunakan sistem pemasangan “X”. Pada “angular
contact ball bearing” dan “tapered roller bearing”,
perpotongan dari garis kontak terjadi pada posisi
113JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 113
“S”. Jarak diantara kedua posisi “S” disebut
dengan jarak diantara bantalan. Jarak “H” pada
susunan pemasangan “O” akan lebih besar dari
susunan pemasangan “O” lebih disukai untuk
penggunaan yang memerlukan jarak diantara
bantalan yang lebih kecil dengan kkondisi
kemiringan sumbu yang kecil.
3. Susunan “floating bearing”
Dalam rancangannya, susunan dari “floating
bearing” berhubungan dengan prinsip penyetelan
pada pemasangan bantalan. Pada saat penyetelan
bantalan dilakukan dengan kelonggaran nol atau
kondisi “preload” yang ditunjukkan pada
temperatur pengoperasian, susunan “floating
bearing” memiliki kelonggaran aksial yang secara
umum besarnya sepersepuluh mm dan tergantung
dari ukuran bantalan.
Untuk menyederhanakan pemasangan, sebuah
pembimbing poros arah aksial diberikan pada
jenis susunan yang digunakan. Kelonggarn aksial
ditentukan oleh toleransi panjang posisi pada saat
pemasangan bantalan. Toleransi tersebut harus
mengijinkan kondisi temperatur tertinggi untuk
mencegah perubahan/pemuaian yang merugikan
pada “preload” arah aksial.
Dewasa ini, susunan “floating bearing” dapat
menggunakan semua jenis bantalan sehingga tidak
perlu dilakukan penyetelan. Karenanya “deep
groove ball bearing” dapat digunakan dengan
jenis suaian pas pada sebuah ring bantalan.
“Cylindrical roller bearing” jenis NJ dapat mengatasi
perubahan panjang melalui bantalan itu sendiri.
114JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 114
“Taper roller bearing” dan “angular contact ball
bearing” tidak sesuai digunakan sebagai susunan
“floating”, karena akan menghasilkan
penambahan kelonggaran aksial dan radial. Suatu
resiko akan terjadi apabila digunakan “angular
contact ball bearing”, karena bagian elemen
gelinding akan mendorong leher rumah bantalan
pada sisi yang berlawanan dengan bantalan
melalui bagian sisi bantalan yang memiliki
ketinggian “shoulder” lebih rendah, sehingga akan
mengakibatkan kerusakan pada bantalan.
5.8 Pelumas dan Pelumasan Bantalan
Gelinding
Pada beberapa bantalan, lapisan “film” pelumas
merupakan komponen pemindahan beban. Fungsi
tersebut untuk mencegah kerusakan akibat kontak
langsung diantara metal dengan metal pada
bagian-bagian bantalan yang terjadi pada saat
gerakan menggelinding.
Lihat lampiran 57 dan 58.
1. Pelumasan gemuk
Kebanyakan bantalan gelinding dilumasi dengan
gemuk, salah satu alasannya karena menjadikan
penyekat yang diperlukan dan fasilitas pelumasan
menjadi lebih sederhana. Sebelum pemasangan
awal dilakukan, bantalan dibungkus bersama
gemuk. Jumlah gemuk yang digunakan tergantung
dari kecepatan putar. Ruang pada bantalan
dilumasi menggunakan gemuk dengan jumlah
yang sesuai untuk menjamin bahwa semua
permukaan yang berfungsi terlapisi oleh pelumas. Lihat lampiran 59– 61.
115JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 115
Ruangan yang tersedia pada kedua sisi bantalan
harus dilapisi sesuai dengan jumlah ruangan yang
tersedia apabila n/ngf < 0,2 ; sepertiga jumlah
ruangan yang tersedia apabila n/ngf = 0,2 ÷ 0,8;
sisa ruangan apabila n/ngf > 0,8, sehingga
pelumas tersebut dapat mengatasi hilangnya
gemuk mendekati seluruh bagian dari bantalan.
Jumlah pelumas gemuk yang terlalu banyak dapat
mengakibatkan temperatur operasi yang terlalu
tinggi. Gemuk yang rusak ditandai dengan
perubahan warna atau terkontaminasi. Untuk
memperbarui pelumas, suatu cara baik yang harus
dilakukan adalah dengan mencuci bantalan terlebih
dahulu sebelum pemberian gemuk baru dilakukan.
Perlengkapan pelumasan gemuk yang teratur
hanya disarankan menggunakan “nipple” gemuk.
Untuk memilih jenis gemuk yang sesuai, rasio
beban fx(P/C) dan rasio kecepatan n/ngf harus
dihitung.
Dimana :
- f = 1 untuk pembebanan berubah-ubah dari
bantalan bola, dan pembebanan utama radial
pada bantalan rol (Fa/Fr < 1).
- f = 2 untuk pembebanan utama aksial pada
bantalan rol (Fa/Fr > 1)
- P = Beban equivalen dinamis (kN)
- C = Kapasitas beban dinamis bantalan (kN)
- n = Kecepatan pengoperasian (rpm)
- ngf = Batas kecepatan pengoperasian bantalan
dengan pelumas gemuk.
116JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 116
Sebagai tambahan : beban, kecepatan, temperatur
dan faktor lainnya dapat dipertimbangkan ke
dalam perhitungan seperti : sifat anti korosi,
gesekan yang rendah dan kebisingan. Pada
kondisi masa penggunaan yang lama dari suatu
bantalan diperlukan, temperatur operasi bantalan
seharusnya dibatasi di bawah rata-rata temperatur
operasi gemuk. Jenis pelumas yang sesuai harus
ditentukan sesuai dengan jenis penggunaannya.
Gemuk dipilih berdasarkan kebutuhan
utama berikut :
a. Kekerasan
Kekerasan gemuk ditunjukkan oleh nomor, mulai dari 1 sampai 6 yang telah distandardisasikan oleh “National Lubricating Grease institute” (NLGI). Semakin besar nomor, tingkat kekerasan gemuk semakin tinggi. Pemilihan gemuk tergantung dari kondisi operasi. Temperatur operasi di bawah atau di atas nilai pada table akan mengakibatkan gemuk jenis khusus atau aditif khusus harus digunakan.
b. Kestabilan
Kestabilan gemuk adalah kemampuan gemuk untuk menjaga tingkat kemurniannya pada saat digunakan. Apabila tingkat kemurnian gemuk berubah maka gemuk telah berumur lama dan disebut tidak stabil. Hal tersebut menunjukkan bahwa gemuk yang digunakan tidak sesuai, atau gemuk digunakan pada temperatur operasi yang tidak sesuai. Sebagai aturan umum, kita dapat memperkirakan ahwa masa penggunaan gemuk menjadi setengahnya apabila temperatur bertambah setiap 250 F, dan menjadi dua kali lipat apabila temperatur dikurangi setiap 250 F.
117JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 117
c. Ketahanan terhadap air
Ketahan terhadap air adalah kemampuan gemuk
untuk mempertahankan kondisinya terhadap air,
dan hal tersebut tidak selalu merupakan faktor
penting dalam pemilihan gemuk. Apabila bantalan
beroperasi pada lingkungan yang relatif kering,
maka gemuk tidak memerlukan ketahan terhadap
air.
2. Pelumas Oli
Pada penggunaan konvensional, pemilihan
pelumas oli atau gemuk tidak dilakukan
berdasarkan suatu aturan. Pelumas lainnya dapat
digunakan dengan sama pada kondisi yang luas,
dan tergantung dari beban dan kecepatan untuk
pelumasan yang efektif pada kontak bidang
bagian elemen gelinding, ring dan sekat pemisah.
Pelumas oli lebih disukai, apabila :
a. Panas yang terjadi harus diatasi dengan baik.
b. Untuk melumasi roda gigi.
c. Tujuan penggantian pelumas yang sederhana
(pembuangan oli).
d. Kontrol pelumasan secara permanen
diperlukan (melalui gelas penunjuk).
Lihat lampiran 62 ÷ 66.
Viskositas pelumas paling kecil besarnya 20 E
pada temperatur pengoperasian normal. Bebeapa
metoda untuk mengatur kecepatan pelumasan
diantaranya : pelumas bak oli, pelumasan
sirkulasi, pelumasan kabut. Pada sistem
pelumasan bak oli, bagian terendah dari elemen
118JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 118
gelinding terendam setengahnya pada saat bantalan
diam. Untuk memeriksa batas oli, gelas pemeriksa
atau keran pemeriksa dapat digunakan. Pada
sistem pelumasan sirkulasi, penampung melintang
dari keran pipa harus berukuran cukup besar untuk
mencegah tersumbatnya oli. Sirkulasi oli
digunakan sebagai pendingin.
Untuk menjamin pelumasan yang sesuai pada
pengoperasian kecepatan putar tinggi, pelumasan
kabut oli digunakan.
Pelumas oli digunakan untuk beberapa
penggunaan bantalan bola dan rol seperti pada :
generator, mesin perkakas, motor bakar internal,
perlengkapan pemindah tenaga dan pompa.
Pelumas oli digunakan pada kondisi beban ringan
sampai sedang, kecepatan pengoperasian yang
tinggi, dan pada temperatur dari 300 F sampai 2000
F. Pada temperatur di bawah 300 F atau di atas
2000 F, diperlukan oli dengan aditif khusus atau
beberapa jenis pelumas lainnya.
Apabila petunjuk pemilihan oli tidak tersedia, cara
terbaik untuk melakukan pemilihan adalah dengan
petunjuk : oli encer digunakan untuk kecepatan
pengoperasian yang tinggi dan beban rendah,
sedangkan oli yang lebih kental digunakan untuk
kecepatan pengoperasian yang rendah dan beban
berat. Oli encer yang digunakan untuk
pengoperasian kecepatan tinggi akan menyebabkan
menyebabkan pengurangan sejumlah gesekan
119JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 119
fluida diantara bagian rol atau bola pada bantalan
dengan oli. Hal tersebut akan mengurangi
temperatur operasi dari oli.
Viskositas oli yang digunakan untuk melumasi
bantalan ditunjukkan di dalam table (viscositas
diberikan dalam satuan “Saybolt Universal
Second” (SUS) atau “Saybolt Second Universal”
(SSU)). Viskositas berhubngan dengan
kemampuan suatu fluida untuk mengalir. Semakin
rendah viskositas, semakin cepat fluida tersebut
mengalir. Semua oli akan menjadi lebih kental
pada saat temperatur menjadi lebih rdingin, dan
menjadi lebih encer pada saat temperatur menjadi
lebih panas.
5.9 Penyekat (“Seal”) Pada Bantalan Gelinding
Penyekat digunakan untuk menahan pelumas di
dalam bantalan dan untuk mencegah masuknya
partikel asing (terkontaminasi). Material asing
yang masuk diantara bagian jalur lintasan elemen
gelinding dan bagian elemen gelinding akan
mengakibatkan berkurangnya masa penggunaan
bantalan. Kontaminasi tersebut akan
mengakibatkan keausan dan bertambah besarnya
kelonggaran pada bantalan. Penetrasi dari air atau
cairan asam dan uap dapat merusak bantalan.
1. “Non-rubbing seals”
Pada penyekat ini tidak terjadi gesekan terhadap
“non-rubbing seal”, karena terdapat jarak antara
penyekatan. Penyekat ini tidak mengalami
120JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 120
keausan dan berfungsi dalam waktu yang lama,
serta tidak menghasilkan panas dan dapat
digunakan pada kecepatan putar tinggi dan
maksimum. Faktor yang harus diperhatikan adalah
kebulatan dari poros, dan selindrisitas atau
eksentrisitas dari lubang rumah bantalan relatif
terhadap bagian diameter luar bantalan. Untuk
bantalan berukuran kecil, besar jarak antara
umumnya 0,1 – 0,3 mm.
2. “Rubbing seals”
Jenis penyekat ini memerlukan permukaan luncur.
Oleh karenanya tekanan kontak yang teliti
diperlukan. Gesekan dan temperatur tergantung
dari kondisi pelumas, kekerasan permukaan
luncur, dan kecepatan kecepatan luncuran. Semua
jenis “rubbing seals” akan mengalami keausan.
Untuk ruangan pemasangan yang kecil,
disarankan menggunakan “deep groove ball
bearing” yang memiliki satu atau dua buah
penyekat dan diisi gemuk sehingga sesuai dengan
masa penggunaan bantalan yang diharapkan.
5.10 Perhitungan Temperatur Pemasangan
Bantalan Gelinding
Gaya pemasangan yang diperlukan untuk suaian
sesak tergantung dari ukuran bantalan. Oleh
karenanya bantalan harus dipasang dengan metoda
pemanasan. Sebelum dilakukan pemasangan,
disarankan untuk melakukan perhitungan
temperatur, sehingga bantalan dapat dipasang
121JURUSAN TEKNIK MESIN Program Studi Teknik Mesin
POLITEKNIK NEGERI P O N T I A N A K
TEKNIK PERAWATAN
ELEMEN DASAR MESIN
Hal. - 121
tanpa kesulitan. (Temperatur maksimal
pemasangan yang diijinkan 1200 C).
Untuk material solid dapat digunakan :
I = pemuaian panas
∝ = koefisien pemuaian linier material (untuk
baja = 0,000012)
Io = panjang awal benda kerja dalam satuan mm
t = perbedaan temperatur (temperatur akhir –
temperatur ruangan)
d0 = diameter lubang (disebut “d”)
tÜ = perbedaan temperatur yang mengakibatkan
pemuaian ring dalam sebesar Ümax
(perbedaan temperatur yang diperlukan)
tM = temperatur pemasangan
tR = temperatur ruangan
25 ÷ 350 C = temperatur penambahan untuk
menjadikan pemuaian yang lebih besar
(mempermudah pemasangan).
Contoh :
- Toleransi standar bagian ring dalam = + 3/-15
mikron
- Toleransi poros (table suaian) = + 11/-5
mikron
- Temperatur ruangan tR = 200 C
- do = 50 mm
- Ümax = 26 mikron
- tÜ = 26/0,012.50 = 43,30 C
- Temperatur pemasangan
= 43,30 + 200 + 300
= 93,30 C