tinjauan pustaka roll bending

7/23/2019 Tinjauan Pustaka Roll Bending

1/22

7

BAB 2

DASAR TEORI

Dalam bab ini akan dibahas mengenai informasi tentangberas, teori-teori dasar, rumusan dan konsep yang melatarbelakangiperencanaan ini yang nantinya digunakan dalam perhitungan yangberdasarkan referensi yang meliputi perencanaan elemen mesin,yaitu kapasitas mesin yang digunakan, daya yang ditransmisikan,

pulley, belt, poros, pasak dan bearing.

2.1 Beras (Oriza Sativa)Beras adalah biji-bijian (serealia) dari famili rumput-

rumputan (gramine) yang kaya akan karbohidrat sehingga menjadimakanan pokok manusia, pakan ternak dan industri yangmempergunakan karbohidrat sebagai bahan baku. Terdapat juga jenis

biji-bijian yang mengandung minyak. Jagung merupakan jenis biji-bijian yang mengandung minyak untuk bahan baku industri minyaknabati. Biji-bijian yang tergolong dalam serealia antara lain padi

(Oryza sativa), jagung (Zea mays), gandum (Triticum sp), cantel(Sorghum sp), dan yang jarang dijumpai di Indonesia adalah barley

(Horgeum vulgare), rey (Secale cereale), oat (Avena sativa). Satusama lain mempunyai struktur kimia yang sangat mirip. (Muchtadi,1992).

Kandungan gizi beras per 100 gram.

Tabel 2.1 Kandungan gizi beras ( Nutrisi USDA )

Nilai nurtrisi per 100g (3.5oz)

Energi 1.527kJ (365kcal)

Karbohidrat 79 g

Gula 0.12 g

Serat pangan 1.3 g


2/22

8

Lemak 0.66 g

Protein 7.13 g

Air 11.62 g

Thiamine (Vit. B1) 0.070 mg (5%)

Riboflavin (Vit. B2) 0.049 mg (3%)

Niacin (Vit. B3) 1.6 mg (11%)

Pantothenic acid(B5) 1.014 mg (20%)

Vitamin B6 0.164 mg (13%)

Folate(Vit. B9) 8 g (2%)

Calcium 28 mg (3%)

Iron 0.80 mg (6%)

Magnesium 25 mg (7%)

Manganese 1.088 mg (54%)

Phosphorus 115 mg (16%)

Potassium 115 mg (2%)

Zinc 1.09 mg (11%)

Persentase merujuk kepada rekomendasi Amerika Serikat

untuk dewasa.

Sumber data Nutrisi USDA

2.2 Anatomi Beras

Hasil panen padi dari sawah disebut gabah. Gabah tersusundari 15-30% kulit luar (sekam), 4-5% kulit ari, 12-14% katul, 65-67% endosperm dan 2-3% lembaga. Secara umum biji-bijian serealiaterdiri dari tiga bagian besar yaitu kulit biji, butir biji (endosperm)dan lembaga (embrio). Kulit biji padi disebut sekam, sedangkan butir

biji dan embrio dinamakan butir beras. Secara berurutan, lapisan

terluar disebut perikarp kemudian tagmen, kemudian lapisan aleuron
http://www.nal.usda.gov/fnic/foodcomp/search/http://www.nal.usda.gov/fnic/foodcomp/search/http://www.nal.usda.gov/fnic/foodcomp/search/


3/22

9

dan bagian yang dalam adalah endosperm. Beras sendiri secara

biologi adalah bagian biji padi yang terdiri dari :a. Aleuron : lapis terluar yang sering kali ikut terbuang dalam

proses pemisahan kulit.b. Endospermia : tempat sebagian besar pati dan protein berasberada.

c. Embrio : merupakan calon tanaman baru (dalam beras tidakdapat tumbuh lagi, kecuali dengan bantuan teknik kultur

jaringan). Dalam bahasa sehari-hari, embrio disebut sebagaimata beras (Muchtadi, 1992).

Lapisan aleuron merupakan lapisan yang menyelubungiendosperm dan lembaga. Lapisan aleuron terdiri dari 1-7 lapisan sel.Tiap jenis padi mempunyai variasi ketebalan. Beras yang berbentuk

bulat cenderung mempunyai lapisan aleuron yang lebih tebal daripada beras yang lonjong. Lapisan aleuron terdiri dari sel-selparenkim dengan dinding tipis setebal 2 mm. Dinding sel aleuronbereaksi positif dan terdapat zat pewarna untuk protein, hemiselulosadan selulosa. Dalam sitoplasma, aleuron berisi aluerin (butiran

aleuron). Untuk lebih jelasnya dapat terlihat pada gambar 2.1dibawah ini.

Gambar 2.1. Anatomi beras (Resita Wahyu Dianti, 2010 )

Pada umumnya bentuk beras adalah lonjong, akan tetapiterdapat pula yang berbentuk agak bulat. Sedangkan berdasarkan

bentuknya (perbandingan antara panjang dan lebar), beras dapat

dibagi menjadi empat tipe, yaitu : lonjong (lebih dari 3), sedang (4,0-


4/22

10

3,0), agak bulat (2,0-2,39) dan bulat (kurang dari 2). Dalam

standarisasi mutu, dikenal empat tipe ukuran beras, yaitu sangatpanjang (lebih dari 7 mm), panjang (6-7 mm), sedang (5.0-5.9 mm),

dan pendek (kurang dari 5 mm). Menurut Potter (1973), panjangberas antara 5-10 mm, lebar beras antara 1,5-5 mm, berat beras 27mg/biji, dan densitas kamba 575-600 kg/m3. Tinggi rendahnya mutu

beras tergantung kepada beberapa faktor, yaitu spesies dan varietas,kondisi lingkungan, waktu pertumbuhan, waktu dan cara pemanenan,

metode pengeringan, dan cara penyimpanan (Muchtadi, 1992).

2.3Kapasitas

Untuk mencari kapasitas hasil mesin roll pengupas gabah,

maka diperlukan rumus :

Q = m. n. z (kg/jam)...................... ( 2.1 )Dimana :

Q = Kapasitas mesin (kg/jam)

m = massa 1 buah gabah (kg)n = putaran roll (rpm)

z = jumlah beras dalam luasan roll (butir)

2.4Gaya Tekan GabahGaya tekan yang dimaksud adalah gaya kompresi kopra yang

diperoleh melalui pengujian. Percobaan ini perlu dilakukan untuk

mengetahui besar gaya yang dibutuhkan untuk mengupas gabah.

2.5Dimensi Roll

Untuk menentukan dimensi dari roll terlebih dahulumenentukan luas selimut silinder atau tabung. Agar gabah dapat

terperas maka luas silinder harus lebih besar dari luas gabah. Luasselimut silinder dapat ditentukan melalui persamaan berikut ini :

= 2 ...........................................................(2.1)Dimana :

L = Luas Selimut Tabung ( m2)r = Jari-jari Roll ( mm )t = Tinggi Roll ( mm )

Sedangkan untuk massa/berat roll dapat digunakan

persamaan sebagai berikut :


5/22

11

= ................................................................(2.2)Dimana :

= Volume Silinder ( m3)r = Jari-jari Silinder ( m )t = Tinggi Silinder ( m )

= Massa Jenis bahan ( kg/m3)

2.6Gaya Pada RollGaya pada roll adalah gaya yang terjadi pada proses gabah

masuk ke roll. Gaya yang terjadi adalah gaya gesek yang timbulakibat dari gaya putar sekaligus gaya tekan dari roll yang menyentuh

permukaan gabah. Adanya gaya gesek antara gabah dan roll

mengakibatkan gabah terkelupas. Gaya ini diperoleh dari uji coba.

2.7 TorsiUntuk menentukan torsi pada roll, dapat dihitung

menggunakan rumus sebagai berikut :

= ...........................................................(2.3)Dimana :

T = Torsi ( Nm )F = Gaya pengupasan gabah ( N )

r = jari-jari roll ( m )

2.8 Perencanaan Belt dan Pulley


6/22

12

Adapun perencanaan transmisi belt dan pulley motor ke

pulley yang digerakkan dimana direncanakan/diketahui :

Gambar 2.2 Desain belt dan pulley

Gambar 2.3 Transmisi belt dan pulley

2.8.1 Kecepatan Keliling Pulley

Kecepatan keliling pulley dapat dihitung denganmenggunakan rumus :

V =1000.60

.. nD (m/s).....( 2.4 )

Dimana :

V = kecepatan keliling pulley (m/s)

D = diameter pulley (mm)

n = putaran motor (rpm)

F1

F2

n1

n2

D


7/22

13

2.8.2 Menghitung Panjang Belt

Untuk menghitung panjang belt yang akan dipakaidigunakan rumus :

L = 2 . a +2

(D2+D1)+a

DD

.4)(

2

12 ........mm...( 2.5 )

Dimana :L = Panjang belt (mm)

a = Jarak antar poros (mm)

D2 = Diameter pulley yang digerakan (mm)D1 = Diameter pulley penggerak (mm)(K.Lingaiah,Machine Design Data Handbook, 1994,Bab 21.14)

2.8.2

Sudut Kontak

Besarnya sudut kontak antara pulleydan beltdapat dihitungdengan menggunakan rumus:

= 180 -a

DD 12 600 (o)..........( 2.6 )

Dimana : = sudut kontak ( o )

D2 = diameter pulley yang digerakan (mm)D1 = diameter pulley penggerak (mm)

a = jarak antar poros (mm)(K.Lingaiah,Machine Design Data Handbook, 1994,Bab 21.35)

2.8.3 Menghitung Jumlah Belt

Untuk menghitung jumlah belt yang akan digunakan dapatdicari dengan menggunakan rumus :

Z =FdFcP

FaP

..*

. (buah).....( 2.7 )

Dimana :

Z = jumlah belt (buah)

P = daya yang ditrasmisikan (hp)Fa = servis facktor

P* = daya sebenarnya (hp)Fc = faktor koreksi panjang belt

Fd = faktor koreksi sudut kontak

(K.Lingaiah,Machine Design Data Handbook, 1994,Bab 21.34)


8/22

14

2.8.4 Menghitung Gaya Efektif Pada Belt

Belt memiliki 2 gaya pada saat berputar yaitu gaya disisitarik (F1) dan gaya disisi kendur (F2) gaya yang timbul pada F1 lebih

besar dari F2.

21 FFe ( N )................................................................(2.8)

'

2

1 eF

'

'

121

1

e

eFFF

e

Dimana :F1 = Gaya yang menarik Belt ( N )F2 = Gaya pada belt yang kendur ( N )

( Aaron, Deutschman, 1975 .Hal 665 )

2.8.5 Tegangan Maksimum pada Belt

Tegangan yang timbul ketika belt sedang bekerja dapat

dirumuskan sebagai berikut :

= +2 +

210 +

...................(2.9)

Dimana :

Fo = Gaya awal (kg/cm2)

A = Luas penampang belt= b.h (b = lebar belt, h = tebal belt)

Fe = Gaya efektif

= Berat spesifikv = Kecepatan keliling (m/s)g = Gaya gravitasiEb= Modulus elastisitas bahan beltD = Diameter pule yang kecil

2.8.6 Umur BeltUmur belt dapat dihitung dengan rumus umum sebagai

berikut :


9/22

15

= 3600

.......................................(2.10)

Dimana :

H = Umur belt (jam)Nbase= Basis dari fatique test yaitu 107cycle

max = Tegangan maksimum yang timbulu = Jumlah putaran per detik, atau v/L

= ( v= kecepatan,m/s dan L= panjang belt,m)

X = Jumlah belt yang berputar

Nilai dan m ditentukan berdasarkan bahan dan tipe belt : Untuk belt datar nilai m = 5dan untuk V-belt nilai m = 8

= 107

cycle, maka harga adalah :Untuk V-belt : = 90 kg/cm2

2.8.7 Dimensi PulleyUntuk Menghitung dimensi pulley perlu diketahui gambar

dan keterangan pulley sebagai berikut:

Gambar 2.4 Dimensi pulley

Keterangan :

S = Jarak antara tepi dan tengah alur pulley (mm)B = Lebar alur pulley (mm)

U = Sudut alur pulley


10/22

16

B = Lebar pulley (mm)

Din = Diameter dalam pulley (mm)Dout = Diameter luar pulley (mm)

Data-data untuk mencari diameter luar dan dalam pulley porosmotor dan pulley poros yang digerakkan, didapat dari (lampiran 5)

tentang spesifikasi V-Belt Type A adalah sebagai berikut :

Diameter luar pulley Dout =Dm+ 2.c

Diameter dalam pulley Din = Dp 2.eLebar pulley B = (z-1) t+ 2 .s

Keterangan :

Dout = Diameter Luar (mm)Din = Diameter Dalam (mm)D = Diameter Penggerak (mm)c = Lihat tabel V-belt tipe A

e = Lihat tabel V-belt tipe As = Lihat tabel V-belt tipe At = Lihat tabel V-belt tipe A

z = Jumlah Belt (buah)

2.9

Perencanaan Roda GigiRoda gigi atau sering disebut gear merupakan elemen mesin

yang dapat mentransmisikan daya yang lebih besar, putaran yanglebih tinggi dan tepat bila dibandingkan dengan belt atau rantai.

Dalam proses pembuatannya, pemasangannya dan perawatannyamemerlukan ketelitian yang lebih tinggi. Berdasarkan bentuk alurgiginya, roda gigi dikelompokkan menjadi roda gigi lurus, roda gigimiring, roda gigi kerucut , roda gigi cacing, dan sebagainya. Disini

kita akan membahas roda gigi lurus.2.9.1 Roda Gigi Lurus

Roda gigi lurus dipakai untuk mentransmisikan daya dan

putaran pada dua poros yang paralel. Ukuran yang kecil disebutpinion sedang ukuran yang besar disebut gear. Dalam banyak

pemakaian pinion merupakan penggerak, sedangkan gear merupakanroda gigi yang digerakkan.


11/22

17

Gambar 2.5 Roda gigi lurus

2.9.2 Diameter Roda Gigi

Untuk mencari diameter roda gigi digunakan rumus ;

1 = 2 = (mm)....( 2.11)Dimana

d1 : diameter roda gigi 1(mm)d2 : diameter roda gigi 2 (mm)P : pitch


2.9.3 Diameter Sementara Lingkaran Jarak BagiRumus untuk menghitung jdiameter lingkar jarak bagi

adalah ;

0 =1 + 2 (mm)...( 2.12)Dimana

do : diameter lingkar jarak bagi ( mm )d1 : diameter roda gigi 1 (mm)


2.9.4 Menentukan Putaran Yang Digerakkan ( n2 )

Untuk mengetahui putaran roda gigi yang digerakkan, makamenggunakan rumus ;

21 =

1 (rpm)........( 2.13 )


12/22

18

Dimana

n1 : putaran roda gigi 1 ( rpm )n2 : putaran roda gigi 2 ( rpm )

Nt1 : jumlah gigi roda gigi 1Nt2 : jumlah gigi roda gigi 2

2.9.5 KecepatanRumus untuk menghitung kecepatan roda gigi adalah ;

= 12 (ft/min)...( 2.14 )Dimana

Vp : kecepatan ( ft/min )( Aaron, Deutschman, 1975 .Hal 542 )

2.9.6 TorsiUntuk mengetahiu torsi yang terjadi pada roda gigi

digunakan rumus ;

= 63 000

(hp)...( 2.15 )

Dimana

HP : daya yang ditransmisikan motor ( hp )T : torsi ( lbf/in )

N : putaran motor penggerak ( rpm )( Aaron, Deutschman, 1975 .Hal 540 )

2.9.7 Gaya Pada Roda Gigi

Ada 3 gaya-gaya yang bekerja pada roda gigi antara lain :Gaya tangensial

= 2 (N)..................( 2.16 )

Dimana

Ft : gaya tangensial ( N )d : diameter roda gigi ( m )


Gaya normal

= cos (N)..................( 2.17 )

Dimana

Fn : gaya normal ( N )

Gaya radial


13/22

19

= tan (N)..................( 2.18 )

DimanaFr : gaya radial ( N )

2.9.8 Lebar Roda Gigi

Adapun rumus untuk menghitung lebar roda gigi adalah

= (in)....................( 2.19)

Dimanab : lebar roda gigi (in )

: kekuatan tarik bahan ( lbf .in )y : faktor lewis (dari tabel )

p : jarak gigi ( in )( Aaron, Deutschman, 1975 .Hal 547 )

2.9.9 Tinggi Roda GigiUntuk mengetahui tinggi gigi pada roda gigi di guanakan

rumus ;

= 2,25 .........................( 2.20)( Aaron, Deutschman, 1975 .Hal 528 )

2.10 Perencanaan PorosPoros adalah bagian atau elemen dari mesin yang

penggunaannya dapat berfungsi sebagai alat untuk meneruskan

tenaga dan sebagai penghubung yang dalam hal ini penghubungantara dudukan pisau. Pada perhitungan poros yang akan ditentukan

adalah diameter poros, dan yang akan dicari adalah tegangan yangditerima atau ditimbulkan oleh mekanisme yang terpasang pada

poros, yaitu melalui perhitungan mekanika teknik mengenai gaya-

gaya bekerja dan momen yang terjadi pada poros yaitu :Fh = gaya horizontal yang diterima oleh poros (N)

Fv = gaya vertical yang diterima oleh poros (N)Fr = gaya akibat tarikan pada pulley V-Belt (N)Wp = gaya berat pulley (N)

Dengan data-data diatas, maka gaya yang bekerja pada porosuntuk arah horisontal dan vertikal dapat dihitung. Disamping itu juga

dapat dihitung momen bending yang terjadi pada poros.


14/22

20

2.10.1 Bidang Horisontal dan Vertikal

Gaya yang bekerja untuk setiap titik pada poros dan jarakantara titik satu dengan titik yang lain ditentukan dengan mengacu

persamaan M = 0 dan F = 0, maka momen bending dan gayayang bekerja pada poros untuk bidang horisontal dan vertikal dapatdiketahui. Setelah menghitung gaya dan momen bending yang terjadimaka dibuat bidang lintang (gaya) untuk mengetahui apakah

perhitungan diatas sudah benar dan juga agar mudah membuat

diagram bidang momen.

2.10.2 Momen Resultan Pada PorosUntuk mencari momen resultan pada poros dapat

menggunakan persamaan sebagai berikut :

22)()( vhr MM .(Nm)...........................(2.21)

Dimana :Mr = Momen resultan pada poros ( Nm )

Mh= Momen pada bidang horizontal ( Nm )Mv= Momen pada bidang vertikal ( Nm )

2.10.3

Bahan Poros yang Aman

Dari data diatas yaitu bahan poros yang diketahui, makadiperoleh strength yield point (Syp) pada lampiran, dengan data

tersebut dapat dihitung tegangan yang terjadi pada poros denganrumus :

max =N

Syp58,0 (Psi)..........( 2.22 )

Dimana :max : tegangan geser maximum pada poros (Psi)

Syp : Strength Yield Point (Psi)N : angka keamanan

1. untuk mesin beban kejut

2. untuk beban kejut ringan3. untuk mesin yang mengalami beban kejut

ringan.( Aaron, Deutschman, 1975 .Hal 90 )


15/22

21

22

3

1,5TMc

Dmaks (Psi)...( 2.23 )

Dimana :

max : tegangan geser maksimum yang terjadi padaporos (psi)

Mc : momen bending pada poros (lb.in)T : torsi yang terjadi pada poros (lb.in)D : diameter poros (inch)


Dengan diketahui tegangan maksimum dan Syp diatas, maka

akan ditentukan van poros yang sesuai dengan tegangan geser dan

Syp yang terbesar dari poros yang direncanakan.2.11 Perencanaan Pasak

Pasak adalah bagian elemen mesin yang penting, disampingitu digunakan untuk menyambung juga digunakan untuk menjaga

hubungan putaran relative antara poros dari elemen mesin denganperalatan mesin yang lain. Dalam hal ini pulley yang disambungkan

dengan poros mesin tersebut.

Gambar 2.6 Pasak

Keterangan :H = Tinggi pasakW = Lebar pasak

L = Panjang pasakFs = Gaya geser

Fc = Gaya Kompresi


16/22

22

Gambar 2.7 Kedudukan pasak pada poros

Menurut bentuknya pasak dibedakan menjadi : pasak persegi(square key), pasak lurus (tapered key) dan pasak setengah silinder

(wood ruff key). Pasak juga dapat diklasifikasikan menurut arah gayayang terjadi. Menurut klasifikasi ini pasak dapat dibedakan menjadi :

pasak memanjang dan pasak melintang.

Pasak memanjang (spie) menerina gaya sepanjang pasakterbagi secara merata. Pasak ini dibedakan menjadi pasak baji, pasak

kepala, pasak benam dan pasak tembereng. Pasak melintang

menerima gaya melintang pada penampang pen.Bila poros berputar dengan torsi yang besarnya T (N.m) akan

menghasilkan gaya F yang bekerja pada diameter luar dari poros dangaya F inilah yang bekerja pada pasak.

Karena panjang minimum pasak harus lebih dari 25%Sehingga dapat gunakan rumus :

F=

2

D

T (kg)......( 2.24)

Dimana :

F = Gaya tangensial pada permukaan poros (kg)T = Torsi poros (kg.mm)

D = Diameter poros (mm)(Robert L.Mott, 2009hal 499)

2.11.1 Tinjauan Terhadap Tegangan Geser


17/22

23

Untuk mendapatkan besarnya tegangan gaser pada pasak

dapat digunakan persamaan sebagai berikut

N

Ssyp

Ss

......( 2.25 )

Dimana :Ss = Tegangan geser.

Ssyp = Shear strength yield point.N = Angka keamanan.

(Robert L.Mott, 2009hal 470)

2.11.2 Panjang Pasak Untuk Tegangan GeserMenentukan panjang pasak dapat ditinjau melalui tegangan

geser dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

DWS

T

s

s

..

2 .... ......( 2.26)

Dimana :

sL = Panjang pasak untuk tegangan geser.

T = Torsi poros.

sS = Shear stress.W = Lebar pasak.D = Diameter poros


2.11.3 Tegangan Kompresi Pada PasakUntuk mendapatkan besarnya tegangan kompresi pada pasak

dapat digunakan persamaan sebagai berikut :

N

S

S

yp

c .....( 2.27 )

Dimana :

Sc=Tegangan kompresi.

Syp= Strength yield point.N=Angka keamanan.


2.11.4 Panjang Pasak Untuk Tegangan Kompresi


18/22

24

Besarnya panjang pasak dapat ditentukan melalui tegangan

kompresi yang bekerja pada pasak yaitu dengan persamaan sebagaiberikut :

DWS

TL

c

c..

4 ........( 2.28 )

Dimana :

cL = Panjang pasak untuk tegangan kompresi.

T = Torsi poros.

cS = Shear kompresi.

W = Lebar pasak.

D = Diameter poros.(Robert L.Mott, 2009hal 470)

2.12 BantalanBantalan (Bearing) adalah elemen mesin yang menumpu

poros berbeban sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapatberlangsung secara halus, aman dan berumur panjang. Bantalanharus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin

lainnya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan

baik maka proses seluruh sistem akan menurun atau tak dapatbekerja secara semestinya.


19/22

25

Gambar 2.8 Bantalan

Bantalan dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

a. Bantalan luncurPada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara

poros dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh

permukaan dengan perantaraan lapisan pelumas. Bantalanluncur mampu menumpu poros berputar tinggi dengan beban

besar. Bantalan ini sederhana konstruksinya dan dapat dibuatserta dipasang dengan mudah.

Karena gesekannya yang besar pada waktu mulai

jalan, bantalan luncur memerlukan momen awal yang besar,memerlukan pendinginan khusus. Sekalipun demikian

karena adanya lapisan pelumas, bantalan ini dapat meredamtumbukan dan getaran sehingga hampir tidak bersuara.Tingkat ketelitian yang diperlukan tidak setinggi bantalan

gelinding sehingga dapat lebih murah.b. Bantalan gelinding

Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antarabagian yang berputar dengan yang diam melalui elemengelinding seperti bola (peluru), rol atau rol jarum dan rol

bulat. Bantalan gelinding pada umumnya lebih cocok untukbeban kecil daripada bantalan luncur. Tergantung pada

bentuk elemen gelindingnya. Putaran pada bantalan ini


20/22

26

dibatasi oleh gaya sentrifugal yang timbul pada elemen

gelinding tersebut.Karena konstruksinya yang sukar dan ketelitian yang tinggi

maka bantalan gelinding hanya dapat dibuat oleh pabrik-pabriktertentu saja. Adapun harganya pada umumnya lebih mahal daripadabantalan luncur. Untuk menekan biaya pembuatan sertamemudahkan pemakaian, bantalan gelinding diproduksikan menurutstandar dalam berbagai ukuran dan bentuk.

Keunggulan bantalan ini dalah pada gesekannya yangrendah. Pelumasannya pun sangat sederhana cukup dengan gemuk,

bahkan pada macam yang memakai sil sendiri tidak perlu pelumasanlagi. Meskipun ketelitiannya sangat tinggi namun karena adanyagerakan elemen gelinding dan sankar, pada putaran tinggi bantalan

ini agak gaduh dibandingkan dengan bantalan luncur. Pada waktumemilih bantalan, ciri masing-masing masih harus dipertimbangkansesuai dengan pemakaian, lokasi dan macam beban yang akandialami.

Gambar 2.9 Single row ball bearing

2.12.1 Gaya Radial Bantalan

Gaya radial bantalan dapat dihitung dengan menggunakanrumus :

Fr = 22

vh FF (lb) .....( 2.29)

Dimana :Fr : beban radial dalam (lb)Fh : gaya sumbu horizontal (lb)

FV : gaya sumbu vertical(lb)( Aaron, Deutschman, 1975 .Hal 487 )


21/22

27

2.12.2 Beban Ekivalen

Sesuai dengan definisi dari AFBMA yang dimaksud denganBeban equivalent adalah beban radial yang konstan dan bekerja pada

bantalan dengan ring dalam berputar sedangkan ring luar tetap. Iniakan memberikan umur yang sama seperti pada bantalan bekerjadengan kondisi nyata untuk beban dan putaran yang sama. Untukmenhitung beban uqivalent pada bantalan dapat meggunakan rumus :

P = X . V . FR + Y Fa (lb).....( 2.30 )Dimana :

P = Beban ekivalen (lb)Fr = Beban radial (lb)Fa = Beban aksial (lb)

V = Faktor putaran konstanta= 1,0 untuk ring dalam berputar= 1,2 untuk ring luar berputar

X = Konstanta radial dari tabelY = Konstanta aksial dari tabel yang sama


Bila bantalan yang dipilih adalah single row bearing maka.

PA= Fs (X.V.FAr+ Y.Fa)

Karena : Fa= 0

0.

r

a

F

F

1.

r

a

F

F

Maka nilai X =1 dan Y =02.12.3 Umur Bantalan

Untuk menghitung umur bantalan dapat menggunakan

rumus:

L10 =pn.60

106

.

b

P

C

(jam)..... ......( 2.31 )

Dimana :


22/22

28

L10 = umur bantalan ( jam kerja )

C = diperoleh dari tabel bantalan sesuai dengandiameter dalam bantalan yang diketahui (lb)

P = beban equivalent (lb)b = 3, untuk bantalan dengan bola= 10/3 bila bantalan adalah Bantalan Rol

Np = putaran poros ( rpm )( Aaron, Deutschman, 1975 .Hal 485 )

tinjauan pustaka roll bending

Documents