tugas 2 elemen2.docx

7/21/2019 tugas 2 elemen2.docx

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-2-elemen2docx 1/23



$ambar #.% &ereta celtic dan bearing kayu yang digunakanpada kereta celtic.

(alam sejarah modern, desain dan penggunaan bearing yang

terdokumentasi dengan baik dimulai oleh Leonardo Davinci. (ia menggunakan

roller bearing untuk kincir angin dan penggilingan gandum. !aten pertama

tentang bearing didaftarkan di !erancis )00 tahun kemudian.Selanjutnya catalog

bearing pertama di dunia diterbitkan di inggris pada tahun %*00.Saat ini,

penggunaan bearing sebagai komponen anti gesek telah digunakan secara luas

dengan +ariasi ukuran, +ariasi beban, +ariasi putaran yang sangat lebar."ontoh

penggunaan bantalan untuk peralatan berat dipertambangan ditunjukkan pada$ambar #.#. Bantalan untuk peralatan ini haruslah mampu menahan beban yang

sangat besar serta umur teknis yang lama

$ambar #.2 Bucket wheel excavator dan jenis bearing yang digunakan

!ada excavator

1. Bantalan Gelinding

Bantalan gelinding adalah nama lain dari pendukung poros yang

mempunyai elemen yang berputar. lemen yang berputar tersebut terletak antara

poros dengan rumah bantalan.!endukung poros dengan tanpa elemen berputar

disebut dengan bantalan luncur. Secara prinsip, berdasarkan tipe elemen yang

berputar pada bantalan gelinding dapat dibedakan menjadi antara lain

a. Bantalan bola ball bearing

b. Bantalan tong barrels bearing

c. Bantalan silinder "ylinder bearing

d. Bantalan kerucut taper bearing

e. Bantalan jarum needle bearing

(asar-dasar bantalan gelinding yang dipakai sampai dengan pada saat ini

2



sebenarnya sudah sangat tua. !ada 'aktu itu untuk memudahkan pemindahan

benda yang sangat berat, masyarakat membuat suatu alat yang dibuat secara

tradisional yaitu dari cabang kayu yang bulat. Batang kayu tersebut diletakkan

diba'ah benda, diberi air atau lemak kemudian benda tersebut didorong dengan

mudah. !rinsip tersebut yang digunakan sampai saat ini. !ada sekitar tahun %10,

siklus industri mulai berkembang dalam sekala yang cukup besar memacu

penciptaan untuk mengganti bantalan luncur dengan bantalan gelinding yang

gesekannya lebih kecil.

2ndustri bantalan gelinding seperti yang sekarang terjadi tidak begitu saja

muncul sampai sekitar tahun %*00 tetapi merupakan berkat kehadiran industri

otomobil. (alam industri ini terdapat permintaan bantalan gelinding yang

komponen standart dan dapat dipertukarkan.

3



BAB III

PEMBAHASAN DAN PERANANGAN

!.1 Me"ani#$e %er&a Bantalan Gelinding

Bantalan gelinding mempunyai keuntungan dari gesekan gelinding yang

sangat kecil dibandingkan dengan bantalan luncur.lemen gelinding seperti bola

atau rol dipasang antara cincin luar dan dalam. (engan memutar salah satu cincin

tersebut, bola atau rol akan melakukan gerakan gelinding sehingga gesekan akan

jauh lebih kecil. 3ntuk bola atau rol, ketelitian tinggi dengan bentuk dan

ukurannya merupakan suatu keharusan.&arena luas bidang kontak antara bola dan

rol dengan cincin sangat kecil, maka besarnya beban yang dipakai harus memiliki

ketahanan dan kekerasan yang sangat tinggi. berikut kerja bantalan gelinding.

a. 4emba'a beban aksial

Bantalan radial mempunyai sudut kontak yang besar antara elemen dan cincinnya,

dapat menerima sedikit beban aksial. Bantalan bola macam alur dalam, bantalan

bola kontak sudut, dan bantalan rol kerucut merupakan bantalan yang dibebani

gaya aksial kecil.

'. &elakuan terhadap putaran

(iameter d mm dikalikan dengan putaran permenit n rpm disebut harga d.n.

arga ini untuk suatu bantalan yang mempunyai bantalan empiris, yang besarnya

tergantung pada macamnya dan cara pelumasannya.

c. &elakuan gesekan

4



Bantalan bola dan bantalan rol silinder mempunyai gesekan yang relatif kecil

dibandingkan dengan bantalan yang lainnya.3ntuk alat-alat ukur, gesekan

bantalan merupakan penentuan ketelitiannya.

d. &elakuan dalam bunyi dan getaran.

al ini dipengaruhi oleh kebulatan bola dan rol, kebulatan cincin, kekerasan

elemen-elemen tersebut, keadaan sangkarnya, dan kelas mutunya. 6aktor lain

yang mempengaruhi adalah ketelitian pemasangan, konstruksi mesin yang

memakai bantalan tersebut, dan kelonggaran dalam bantalan.

!.2 Bent(" Bantalan Gelinding

%. Single row groove ball bearings

Bearing ini mempunyai alur dalam pada kedua cincinnya.&arena memiliki alur,

maka jenis ini mempunyai kapasitas dapat menahan beban secara ideal pada arah

radial dan aksial.4aksud dari beban radial adalah beban yang tegak lurus terhadap

sumbu poros, sedangkan beban aksial adalah beban yang searah sumbu poros.

$ambar,7.#.%. Baris bantalan bola alur

#. Double row self aligning ball bearing

5



Jenis ini mempunyai dua baris bola, masing-masing baris mempunyai alur sendiri-

sendiri pada cincin bagian dalamnya.!ada umumnya terdapat alur bola pada

cincin luarnya."incin bagian dalamnya mampu bergerak sendiri untuk

menyesuaikan posisinya.2nilah kelebihan dari jenis ini, yaitu dapat mengatasi

masalah poros yang kurang sebaris.

$ambar, 7.#.#. Baris ganda bantalan menyelaraskan diri ball

7. Single row angular contact ball bearing

Berdasarkan konstruksinya, jenis ini ideal untuk beban radial. Bearing ini

biasanya dipasangkan dengan bearing lain, baik itu dipasang secara pararel

maupun bertolak belakang, sehingga mampu juga untuk menahan beban aksial.

$ambar, 7.#.7. Baris sudut kontak bantalan bola

). Double row angular contact ball bearings

6



(isamping dapat menahan beban radial, jenis ini jgua dapat menahan beban aksial

dalam dua arah.&arena konstruksinya juga, jenis ini dapat menahan beban

torsi.Jenis ini juga digunakan untuk mengganti dua buah bearing jika ruangan

yang tersedia tidak mencukupi.

$ambar, 7.#.). Baris ganda sudut kontak bantalan bola

5. Double row barrel roller bearings

Bearing ini mempunyai dua baris elemen roller yang pada umumnya mempunyai

alur berbentuk bola pada cincin luarnya. Jenis ini memiliki kapasitas beban radial

yang besar sehingga ideal untuk menahan beban kejut.

$ambar, 7.#.5. Baris ganda bantalan rol barel

8. Single row cylindrical bearing

Jenis ini mempunyai dua alur pada satu cincin yang biasanya terpisah. Eek dari

pemisahan ini, cincin dapat bergerak aksial dengan mengikuti cincin yang lain.

al ini merupakan suatu keuntungan, karena apabila bearing harus mengalami

perubahan bentuk karena temperatur, maka cincinya akan dengan mudah

menyesuaikan posisinya. Jenis ini mempunyai kapasitas beban radial yang besar

pula dan juga cocok untuk kecepatan tinggi.

7



$ambar, 7.#.8. Baris tunggal bantalan silinder

1. Tapered roller bearings

(ilihat dari konstriksinya, jenis ini ideal untuk beban aksial maupun radial. Jenis

ini dapat dipisah, dimana cincin dalamnya dipasang bersama dengan rollernya dancincin luarnya terpisah.

$ambar, 7.#.1. Bantalan rol tirus

. Single direction thrust ball bearings

Bearing jenis ini hanya cocok untuk menahan beban aksila dalam satu arah

saja.lemenya dapat dipisahkan sehingga mudah melakukan pemasangan.Beban

aksial minimum yang dapat ditahan tergantung dari kecepatannya.Jenis ini sangat

sensitif terhadap ketidak sebarisan misalignment poros terhadap rumahnya.

$ambar, 7.#.. Satu arah dorong bantalan bola

.

*. Double direction thrust ball bearings

8



Bearing jenis ini hanya cocok untuk menahan beban aksila dalam satu arah saja.

lemenya dapat dipisahkan sehingga mudah melakukan pemasangan.Beban aksial

minimum yang dapat ditahan tergantung dari kecepatannya.Jenis ini sangat

sensitif terhadap ketidaksebarisan misalignment poros terhadap rumahnya.

$ambar, 7.#.*. Arah dorong ganda bantalan bola

%0. Ball and socket bearings

Bearing jenis ini mempunyai alur dalam berbentuk bola, yang bisa membuat

elemennya berdiri sendiri. &apasitasnya sangat besar terhadap beban aksial.Selain

itu juga dapat menahan beban radial secara simultan dan cocok untuk kecepatan

yang tinggi.

$ambar, 7.#.%0. Bola dan soket bantalan

!.! %eg(naan Bantalan Gelinding

Bantalan gelinding menggunakan elemen rolling untuk mengatasi gesekan

antara dua &omponen yang bergerak. (iantara kedua permukaan ditempatkan

elemen gelinding seperti misalnyan bola,rol, taper dan lain-lain. &ontak gelinding

terjadi antara elemen ini dengan komponen lain yang berarti pada permukaan

kontak tidak ada gerakan relatif. !ada poros/as roda yang digunakan adalah

bantalan gelinding bearing, karena bantalan gelinding mampu menahan beban

berat. Bearing di pasang di kiri dan kanan roda, serta bushing yang di pasang di

tengah. Bushing sendiri memiliki fungsi untuk menahan bearing dan as roda agar

segaris lurus hori9ontal dan tetap stabil bila terjadi guncangan yang keras

susunannya

9



BAB I)

PERHIT*NGAN BEBAN DAN *M*R BANTALAN GELINDING

+.1 Per,it(ngan Be'an E"ivalen Be'an

Suatu beban yang besarnya sedemikian rupa hingga memberikan umur

yang sama dengan umur yang diberikan oleh beban dan kondisi putaran

sebenarnya disebut beban eki+alen dinamis. Jika suatu derformasi permanen,

eki+alen dengan deformasi maksimum yang terjadi karena kondisi beban statis

yang sebenarnya pada bagian dimana elemen gelinding membuat kontak dengan

cicin pada tegangan maksimum, maka beban yang menimbulkan deformasi

tersebut dinamakan beban eki+alen statis .

4isalkan sebuah bantalan memba'a beban radial Frkg! dan beban aksial

F a kg. maka beban eki+alen dinamis " kg adalah sebagai berikut.

3ntuk bantalan radial kecuali bantalan rol silinder

Pr = XVFr + YFa

3ntuk bantalan aksial

P = XFr + YFa

6actor F sama dengan satu untuk pembebanan pada cicin dalam yang berputar, %,#

untuk pembebanan pada cicin luar yang berpuatar. arga-harga # dan$ terdapat

pada table %.

10



able ).% faktor-faktor %&#&$& dan #'&$'.

Jenis

bantalan

Beben putaran

pada cicin

dlam

Beben

putaran

pada

cicin

luar

Baris

tunggal

Baris ganda

e

Baris

tunggal

Baris

ganda

Fa(%F&)e Fa(%F&*eFa(%Fr)e

% # $ # $ # $ # $ #o $o #o $o

Bantalan

bola ulur

dalam

Fa(+'

,'&-

:0,0#:0,058

:0,0)

:0,%%

:0,%1

,'.2/

,'&2

:0,58

% %,# 0,8

#,70

%,**

%,1%

%,55

%,)5

%,7%

%,%5

%,0)

%,00

% 0 0,58

#,70

%,*0

%,1%%,55

%,)5

%,7%

%,%5

%,0)

%,00

0,%*

0,##

0,#80,#

0,70

0,7)

0,7

0,)#

0,))

0,80,5

0,8 0,5

Bantalan

bola

sudut

e

:#0;

:#5;:70;

:75;

:)0;

% %,#

0,)7

0,)%

0,7*0,71

0,75

%.00

0,1

0,180,88

0,51

%

%,0*

0,*#

0,10,88

0.55

0,10

0,81

0,870,80

0,51

%,87

%,)%

%,#)%,01

0,*7

0,51

0,8

0,00,*5

%,%)

0,5

0,)#

0,7

0,770,#*

0,#8

%

0,)

0,18

0,880,5

0,5#

3ntuk bantalan baris tunggal, bila 6a/<6r =e, >:%, ? : 0

Beban radial eki+alen statis !o kg, dan beban aksial eki+alen statis !oakg

3ntuk suatu bantalan yang memba'a beban radial 6r kg dan beban aksial 6a

kg,

(apat ditentukan dengan persamaan berikut

"o ,#oFr 0 $oFa

"o,Fr1 diambil yang lebih besar factor ).%.%

"oa,Fa 0 2&F& tan a

arga-harga factor >o dan ?o juga terdapat dalam table %.

11



+.2 *$(r Bantalan Gelinding

3mur nominal bantalan @ *0A dari jumlah sempel, setelah berputar satu

Juta putaran & tidak memperlihatkan kerusakan karena kelelahan gelinding dapat

ditentukan sebagai

berikut. Jika " kg menyatakan beban dinamis spesifik dan ! kg beban

eki+alen dinamis, maka faktor kecepatan fn adalah3

untuk bantalan bola, fn,

33,3

n

¿¿ i/3).#.#

untuk bantalan rol, fn,

33,3

n

¿¿3 /10

faktor umur adalah

untuk kedua bantalan, fh,fnC p ).#.7

umur nominal @h adalah

untuk bantalan bola, @h:500 f h3

).7.)

untuk bantalan rol, @h: 500 f h10 /3

dengan bertambah panjang umur karena adanya perbaikan besar dalam

mutu bahan dank arena tuntutan keandalan yang lebih tinggi, maka bantalan

modern direncanakan dengan @h yang dikaliakan dengan faktor koreksi. Jika @n

menyatakan keandalan umur %00-n A,

maka

@n:a%,a#,a7,@h ).).5

12



(i mana

a% adalah faktor keandalan tabel #. a%: % bila keandalan *0A dipakai seperti

biasanya, atau 0,#% bila keandalan *0 A dipakai.

a# adalah faktor bahan. a#: % untuk bahan baja bantalan yang dicairkan secara

terbuka, kurang lebih: 7 untuk baja bantalan de-gas hampa.

a7 adalah faktor kerja, a7: % untuk kondisi kerja normal, dan kurang dari satu

untuk hal-hal berikut ini karena kondisi ini tidak menguntungkan umur bantalan

i. bantalan bola, dengan pelumasan minyak ber+iskositas %7 cst atau

kurang.

ii. bantalan rol, dengan pelumsan minyak ber+iskositas #0 cst atau kurang.

iii. &ecepatan rendah, yang besarnyasama dengan atau kurang %0000 rpm

dibagi diameter jarak bagi elemen gelinding.

Jika bantalan tinggal dia, bila cicin dalam, cicin luar, dan elemen gelinding

berputar bersama sebagai satu kesatuan tidak ada gerakan relati+e antara ketiga

bagian tersebut, atau bantalan berputar dengan putara tidak lebih dari %0 rpm,

atau berayun-ayun, maka perhitungan @ tidak dilakukan. (alam hal ini keadaan

beban dianggap statis, dan perhitungan hanya berdasarkan pada beban eki+alen

statis yang harus lebih rendah dari pada beban nominal statisnya .

3ntuk menetukan apakah umur yang dihitung perlu dihitung lagi dengan

nomor bantalan yang lain, harus dipertimbangkan berdasarkan harga-harga

standar dalam table 7.

able ).# harga faktor keandalan.

-a"tor "eandalan /0 Ln a1

*0

*5

*8

*1

*

**

@%0

@5

@)

@7

@#

@%

%

0,8#

0,57

0,))

0,77

0,#%

13



able ).7 bantalan untuk permesinan serta umurnya

*$(

r Ln

-a"tor 'e'an -n

2+

&a$

!13

&a$

2!

&a$

+44

&a$

Pe$a"aian

&arang

Pe$a"aian

tida" ter(#

$ener(#

Pe$a"aian

ter(#$ener(#

Pe$a"aian

ter(#$ener(#

dengan

"eandalan

tinggi

%-%.% &erja

bebas

tanpa

tumbuka

n

lat listrik

rumah tangga,

sepeda

&on+eyor,

mesin

pengangkat,

lift, tangga

berjalan

!ompa,poros

tranmisi, mesin

pekakas, motor

listrik

!oros transmisi

yang memegang

peranan penting,

motor-motor

listrik yang

penting

%.%-%.7 &erja biasa

$erendatangan

Ctomobil4esin jahit

4otor kecil,rodagigi reduksi

!ompa penguras, mesin

pabrik kertas,

motor utama

kereta rel listrik

%.#-%.5 &erja

dengan

getaran

atau

tumbuka

n

lat-alat besar,

unit roda gigi

dengan getaran

besar

penghancur

able ).) bantalan bola sudut dalam keadaan terpasang

α ° 15 ° 30° 40

C o/ F e 5 10 15 20 25

F o /V F r ≤e

1 1 1

12 13 14 14 15 07 05

14



3 6 3 8 2 8 5

F o /V F r>e

072

179

197

208

214

221

124

093

e 051

047

044

042

041

080

014

tabel ).5 nomor bantalan dan ukuranya

Domor bantalan 3kuran luar mm

d ( B r r1

1707 (B

170) (B

1705 (B

1708 (B

1701 (B

170 (B170* (B

17%0 (B

17%% (B

1707 B (B

0) B (B

05 B (B

1708 B (B

01 B (B

0 B (B

170* B (B

%0 B (B

%% B (B

%1

#0

#5

70

75

)0)5

50

55

)1

5#

8#

1#

0

*0%00

%%0

%#0

#

70

7)

7

)#

)850

5)

5

%,5

#

#

#

#,5

#,5#,5

7

7

0,

%

%

%

%,#

%,#%,#

%,5

%,5

tabel ).8 nomor bantalan dan ukuranya

Domor

bantalan

&apsiatas

Dominal

(inamis

Spesifik + kg

&apsiatas

Dominal

statis

Spesifik + 'kg

1707 (B

170) (B

1705 (B

1708 (B

1701 (B

170 (B

170* (B

17%0 (B

17%% (B

#0#7

#7*0

7750

)#50

5%00

8#00

050

*)00

%%000

%880

%**0

7000

7*00

)*00

8%00

#00

*100

%%)00

15



Domor nominal menyatakan α =30° , B menyatakan α =40 ° , dan "

ditiadakan dari table menyatakan α =15 °

+.! Diagra$ Alir Pe$ili,an Bantalan Gelinding

16

Domor

bantalan

&apsiatas

Dominal

(inamis

Spesifik + kg

&apsiatas

Dominal

statis

Spesifik + 'kg

1707 B (B

170) B (B

1705 B (B

1708 B (B

1701 B (B170 B (B

170* B (B

17%0 B (B

17%% B (B

%*0

##70

7%00

7*00

)1005100

1500

100

%0%00

%500

%1*0

#80

7800

))005)50

1000

100

%0700



b

b !

19" ke#utusan$ no bantalan18" ke#utusan$ no bantalan

19" Bantalan B

17

#0.ulangi * s/d %



1" %omen yang akan di transmisikan & 'kg mm(

S

2" *utaran #or

3" Bantalan ab

4" -arak titik beban

Per,it(ngan

%. T =12000 (kg.mm ) , nmax=2000 (rpm ) , Lha=2000 (h )

#.n1=525 (rpm ) ,950 (rpm ),1540 (rpm ) ,2000 (rpm )

q1=0,005,q

2=0,03,q

3=0,20,q

4=0,765

7.bantalan A , B , A=35 (mm ), B=40 (mm )

). a=104 (mm ) , b=30 (mm ) , l=74 (mm )

5. ! t =445 (kg ), ! "=90 (kg ) , ! a=320 (kg)

8.¿ A ¿ ! t : F rt =445#30 /74=180 (kg )

! " : F r"=90#30/74=36 (kg )

! " : $ari− $ari bagir=54/2=27 (mm )

F ra=320# 27

74=118(kg )

¿B>¿ ! t : F rt =445#104

74=625 ( kg)

18

#%.&eputusan,

%. Domor nominal bantalan,

pasan ketelitian dan umur

bantalan dan B



5" .aya langensial /l 'kg( dan arahnya" .aya #isa

6" )eaksi di tum#uan n

)eaksi di tum#uan n'k

)eaksi di tum#uan n'k

7"Beban radi

Beban aksial

! " : F r"=90# 104

74=126 (kg )

F ra=320# 27

74=118(kg )

1.

188−36¿2=198(kg)180

2+¿¿ A> % F r=√ ¿

% F a=320 (kg )

126−188¿2

6252+¿

¿B> % F r=√ ¿

% F a=0,ita h anole h< A>¿

. Bantal

*. mi"alkan:7307− A− AB (kontak biangbelakang ) (α =30° )

C =5100 (kg) , C 0=4900 (kg )

%0.f &=1

%%. 'i'in alam berp(tar , V =1

)aritabel4.4

e=0,80

% F e /V . % F r=320/1#198=1,6>0,08

X =0,63,Y =1,24

19



%#. *r=0,63#1#198+1,24#320=522( kg)

(nt(k tiap p(taran

*r1=522#2000 /525=1989(kg) ,

*r2=522#2000 /950=1099(kg),

*r3=522#2000 /1540=678(kg),

*r4=522(kg) ,

%7.nm=525=0,005+950#0,03+1540#0,2+2000#0,765=1869 (kg )

%).

1989¿¿¿

*m¿

1869

#0,765 /¿¿1

3=584(kg)

%5.33,3/1869 ¿

1

3=0,261

f n=¿

f h=0,261#5100

584=2,28

%8. Lh=500#2,2813=5926 (b )

%1. 5926 (h )>2500 (h ) , apat iterima

%. 7307− A− AB− )B "ekarang tela h itetapkan

%*.

Bantalan B

20



#0. + 308 "ekarang itetapakan.C =4600 (kg) , C

0=3000 (kg)

f &=1,V =1

*r=625( kg)

*1=625#2000 /525=2381(kg)

*2=625#2000 /950=1316(kg)

*3=625#2000 /1540=812(kg )

*4=625 (kg)

238110/3

#525#0,005+131610/3#950#0,03+81210/3

#1540#0,2+62510/3

*m=¿

#2000#0,765 /1869 ¿3 /10

33,3/1869 ¿1/3=0,261

f n=¿

f h=0,261#4500 /556=2,11

Lh=500#2,113=4697 (h )

2910 (h )>1500 (h ) , apat iterima

70 sekarang telah ditetapkan

#%. Bantalan , cicin dalam j5, cicin luar dan bus luar J8, bus dan rumah

bantalan J8, kelasketelitian 0.

Bantalan B, cicin dalam m8, cicin luar &8, kelas ketelitian 0.

##. Bantalan 1701--(B, kelas 0, 5*#8 h

21



Bantalan B D70, kelas 0,#*%0 h

!esan untuk bantalan "icin dalam j5, cicin luar J8,bus J8 !esan untuk bantalan B"icin dalam m5, cicin luar &8.

22



23

tugas 2 elemen2.docx

Documents