teknik perawatan part ii

61
JURUSAN 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.

Upload: azanokholicc

Post on 08-Jul-2016

266 views

Category:

Documents


6 download

DESCRIPTION

awdwadwadwasdwasdwaasdwasdwasdwasdwasdwasdawsdwasdwassdffcszcwadac

TRANSCRIPT

Page 1: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 2: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 3: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 4: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 5: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 6: Teknik Perawatan Part II

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

Page 7: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 8: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 9: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 10: Teknik Perawatan Part II

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

Page 11: Teknik Perawatan Part II

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

Page 12: Teknik Perawatan Part II

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

Page 13: Teknik Perawatan Part II

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

Page 14: Teknik Perawatan Part II

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

Page 15: Teknik Perawatan Part II

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 :

Page 16: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 17: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 18: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 19: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 20: Teknik Perawatan Part II

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”

Page 21: Teknik Perawatan Part II

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”

Page 22: Teknik Perawatan Part II

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

Page 23: Teknik Perawatan Part II

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 :

Page 24: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 25: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 26: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 27: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 28: Teknik Perawatan Part II

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

Page 29: Teknik Perawatan Part II

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

Page 30: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 31: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 32: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 33: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 34: Teknik Perawatan Part II

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)

Page 35: Teknik Perawatan Part II

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”).

Page 36: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 37: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 38: Teknik Perawatan Part II

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)

Page 39: Teknik Perawatan Part II

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”

Page 40: Teknik Perawatan Part II

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”.

Page 41: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 42: Teknik Perawatan Part II

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).

Page 43: Teknik Perawatan Part II

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

Page 44: Teknik Perawatan Part II

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

Page 45: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 46: Teknik Perawatan Part II

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”.

Page 47: Teknik Perawatan Part II

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

Page 48: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 49: Teknik Perawatan Part II

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”).

Page 50: Teknik Perawatan Part II

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

Page 51: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 52: Teknik Perawatan Part II

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

Page 53: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 54: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 55: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 56: Teknik Perawatan Part II

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.

Page 57: Teknik Perawatan Part II

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

Page 58: Teknik Perawatan Part II

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

Page 59: Teknik Perawatan Part II

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

Page 60: Teknik Perawatan Part II

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

Page 61: Teknik Perawatan Part II

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