A.
Pengertian Bearing / Bantalan
Bearing atau bantalan merupakan suatu elemen
mesin yang digunakan untuk menahan poros berbeban, beban tersebut dapat berupa
beban aksial atau beban radial. Tipe
bearing yang digunakan untuk bantalan disesuaikan dengan fungsi dan
kegunaannya.Bearing atau bantalan berfungsi untuk menumpu atau memikul poros
agar poros dapat berputar padanya.Bantalan
harus kokoh untuk memungkinkan poros atau elemen mesin lainnya dapat bekerja
dengan baik. Jika bantalan tidak bekerja dengan baik, maka prestasi kerja
seluruh sistem akan menurun atau tidak dapat bekerja semestinya. Jadi, jika
disamakan pada gedung, maka bantalan dalam permesinan dapat disamakan dengan
pondasi pada suatu gedung.
B.
Prinsip Kerja Bantalan / Bearing
Apabila ada dua buah logam yang bersinggungan satu
dengan lainnya saling bergeseran maka akan timbul gesekan , panas dan keausan .
Untuk itu pada kedua benda diberi suatu lapisan yang dapat mengurangi gesekan ,
panas dan keausan serta untuk memperbaiki kinerjanya ditambahkan pelumasan
sehingga kontak langsung antara dua benda tersebut dapat dihindarai.
C.
Jenis jenis Bearing / Bantalan
1. Berdasarkan Gerakan Bantalan Terhadap Poros
Ø Bantalan Luncur
Bantalan luncur adalah suatu elemen mesin yang
berfungsi untuk menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan
bolak-baliknya dapat berlangsung dengan halus dan aman. Jenis bantalan ini
mampu menumpu poros dengan beban besar. Atas dasar arah beban terhadap poros
maka bantalan luncur dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
a) Bantalan Radial atau disebut jurnal bearing, dimana
arah beban yang ditumpu bantalan adalah tegak lurus terhadap sumbu poros.
b) Bantalan aksial atau disebut trust bearing, yaitu
arah beban yang ditumpu bantalan adalah sejajar dengan sumbu poros.
c) Bantalan luncur khusus adalah kombinasi dari
bantalan radial dan bantalan aksial.
Karena gesekannya yang besar pada saat
mulai jalan, maka bantalan luncur memerlukan momen awal yang besar. Pelumasan
pada bantalan ini tidak begitu sederhana, karena gesekan yang besar akan
menimbulkan panas pada bantalan, sehingga memerlukan pendinginan khusus.
Arah pelumasan ada dua, yaitu:
a) Radial, yaitu arah pelumasan yang tegak lurus dengan
sumbu poros.
b) Aksial, yaitu arah pelumasan yang sejajar dengan
sumbu poros.
Gesekan kental
pada umumnya terjadi antara poros dengan bantalannya. Pada waktu poros berputar,
sebagian minyak pelumas yang melekat pada permukaan poros ikut terbawa
berputar. Apabila kemudian celah di bawah poros menyempit menjadi lebih kecil
daripada celah tempat minyak pelumas memasuki ruang bantalan, minyak pelumas
yang terbawa berputar itu akan mengalir mengisi hambatan. Akibatnya, sebagian
minyak pelumas akan mengalir kembali menimbulkan tekanan hidrodinamik di dalam
lapisan minyak. Tekanan ini cukup kuat untuk mengangkat poros hingga menyentuh
permukaan bantalan.
Cara-cara
pelumasan pada bantalan luncur :
a) Pelumasan tangan
Cara ini sesuai untuk beban ringan, kecepatan rendah
atau kerja yang tidak terus-menerus. Kekurangannya bahwa aliran pelumas tidak
selalu tetap atau pelumasan menjadi tidak teratur.
b) Pelumasan tetes
Dari sebuah wadah, minyak diteteskan dalam jumlah
yang tetap dan teratur melalui sebuah katup jarum.
c) Pelumasan sumbu
Cara ini menggunakan sumbu yang dicelupkan dalam
mangkok minyak sehingga minyak terisap oleh sumbu tersebut. Pelumasan ini
dipakai seperti dalam hal pelumasan tetes.
d) Pelumasan percik
Dari suatu bak penampung, minyak dipercikkan. Cara
ini dipergunakan untuk melumasi torak dan silinder motor bakar torak yang
berputaran tinggi.
e) Pelumasan cincin
Pelumasan ini menggunakan cincin yang digantungkan
pada poros sehingga akan berputar bersamaan dengan poros sambil mengangkat
minyak dari bawah.
f) Pelumasan pompa
Di sini pompa digunakan untuk mengalirkan minyak ke
dalam bantalan. Pelumasan pompa sesuai untuk keadaan kerja dengan kecepatan
tinggi dan besar.
g) Pelumasan gravitasi
Dari sebuah tangki yang diletakkan di atas bantalan,
minyak dialirkan oleh gaya beratnya. Cari ini dipakai untuk kecepatan sedang
dan tinggi pada kecepatan keliling sebesar 10 – 15.
h) Pelumasan celup
Sebagian dari bantalan dicelupkan ke dalam minyak
pelumas.
Ø Bantalan Gelinding
Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara
bagian yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti
bola (peluru), rol atau rol jarum dan rol bulat.Bantalan gelinding menggunakan
elemen rolling untuk mengatasi gesekan antara dua komponen yang
bergerak. Diantara kedua permukaan ditempatkan elemen gelinding seperti
misalnya bola, rol, taper, dll. Kontak gelinding terjadi antara elemen ini
dengan komponen lain yang berarti pada permukaan kontak tidak ada gerakan relatif.
Bantalan gelinding mempunyai keuntungan dari gesekan
gelinding yang sangat kecil dibandingkan dengan bantalan luncur. Elemen
gelinding seperti bola atau rol dipasang antara cincin luar dan dalam. Dengan
memutar salah satu cincin tersebut, bola atau rol akanmelakukan gerakan
gelinding sehingga gesekan akan jauh lebih kecil. Untuk bola atau rol,
ketelitian tinggi dengan bentuk dan ukurannya merupakan suatu keharusan. Karena
luas bidang kontak antara bola dan rol dengan cincin sangat kecil, maka besarnya
beban yang dipakai harus memiliki ketahanan dan kekerasan yang sangat tinggi.
Jenis jenis bantalan gelinding
:
a)
Single row
groove ball bearings
Bearing
ini mempunyai alur dalam pada kedua cincinnya. Karena memiliki alur, maka jenis
ini mempunyai kapasitas dapat menahan beban secara ideal pada arah radial dan
aksial. Maksud dari beban radial adalah beban yang tegak lurus terhadap sumbu
poros, sedangkan beban aksial adalah beban yang searah sumbu poros.
b)
Double row self
aligning ball bearings
Jenis ini mempunyai dua baris bola, masing-masing
baris mempunyai alur sendiri-sendiri pada cincin bagian dalamnya. Pada umumnya
terdapat alur bola pada cincin luarnya. Cincin bagian dalamnya mampu bergerak
sendiri untuk menyesuaikan posisinya. Inilah kelebihan dari jenis ini, yaitu
dapat mengatasi masalah poros yang kurang sebaris.
c)
Single row
angular contact ball bearings
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.
d)
Double row
angular contact ball bearings
Disamping
dapat menahan beban radial, jenis ini jgua dapat menahan beban aksial dalam dua
arah. Karena konstruksinya juga, jenis ini dapat menahan beban torsi. Jenis ini
juga digunakan untuk mengganti dua buah bearing jika ruangan yang tersedia
tidak mencukupi.
e)
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.
f)
Single row
cylindrical bearings
Jenis ini mempunyai dua alur pada satu cincin yang
biasanya terpisah. Eek dari pemisahan ini, cincin dapat bergerak aksial dengan
mengikuti cincin yang lain. Hal 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.
g)
Tapered roller
bearings
Dilihat
dari konstriksinya, jenis ini ideal untuk beban aksial maupun radial. Jenis ini
dapat dipisah, dimana cincin dalamnya dipasang bersama dengan rollernya dan
cincin luarnya terpisah.
h)
Single direction
thrust ball bearings
Bearing jenis ini hanya cocok untuk menahan beban
aksila dalam satu arah saja. Elemenya 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.
i)
Double direction
thrust ball bearings
Bearing jenis ini hanya cocok untuk menahan beban
aksila dalam satu arah saja. Elemenya 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.
j)
Ball and socket
bearings
Bearing jenis ini mempunyai alur dalam berbentuk
bola, yang bisa membuat elemennya berdiri sendiri. Kapasitasnya sangat besar
terhadap beban aksial. Selain itu juga dapat menahan beban radial secara
simultan dan cocok untuk kecepatan yang tinggi.
2. Berdasarkan Arah Beban Terhadap Poros
Ø Bantalan Radial
Bantalan Radial atau disebut jurnal bearing, dimana
arah beban yang ditumpu bantalan adalah tegak lurus terhadap sumbu
poros.Bantalan ini untuk mendukung gaya radial dari batang torak saat berputar.
Konstruksinya terbagi / terbelah menjadi dua agar dapat dipasang pada poros
engkol.
Ø Bantalan Aksial
Bantalan aksial atau disebut trust bearing, yaitu
arah beban yang ditumpu bantalan adalah sejajar dengan sumbu poros.Bantalan ini
menghantarkan poros engkol menerima gaya aksial yaitu terutama pada saat
terjadi melepas / menghubungkan plat kopling saat mobil berjalan. Konstruksi
bantalan ini juga terbelah / terbagi menjadi dua dan dipasang pada poros jurnal
bagian paling tengah.
D.
Penyebab-penyebab Kerusakan pada
Bantalan / Bearing
a) Kesalahan
bahan
- faktor
produsen: yaitu retaknya bantalan setelah produksi baik retak halus maupun
berat, kesalahan toleransi, kesalahan celah bantalan.
- faktor
konsumen: yaitu kurangnya pengetahuan tentang karakteristik pada bearing.
b) Penggunaan
bearing melewati batas waktu penggunaannya (tidak sesuai dengan petunjuk buku fabrikasi pembuatan bearing).
c) Pemilihan
jenis bearing dan pelumasannya yang tidak sesuai dengan buku petunjuk dan
keadaan lapangan (real).
d) Pemasangan
bearing pada poros yang tidak hati-hati dan tidak sesuai standart yang
ditentukan.Kesalahan pada saat pemasangan, diantaranya:
- Pemasangan
yang terlalu longgar, akibatnya cincin dalam atau cincin luar yang berputar
yang menimbulkan gesekan dengan housing/poros.
- Pemasangan
yang terlalu erat, akibatnya ventilasi atau celah yang kurang sehingga pada
saat berputar suhu bantalan akan cepat meningkat dan terjadi konsentrasi
tegangan yang lebih.
- Terjadi
pembenjolan pada jalur jalan atau pada roll sehingga bantalan saat berputar
akan tersendat-sendat.
e) Terjadi
misalignment, dimana kedudukan poros pompa dan penggeraknya tidak lurus,
bearing akan mengalami vibrasi tinggi. Pemasangan yang tidak sejajar tersebut
akan menimbulkan guncangan pada saat berputar yang dapat merusak bearing.
Kemiringan dalam pemasangan bearing juga menjadi faktor kerusakan bearing,
karena bearing tidak menumpu poros dengan tidak baik, sehingga timbul getaran
yang dapat merusak komponen tersebut.
f) Karena
terjadi unbalance (tidak imbang), seperti pada impeller, dimana bagian-bagian
pada impeller tersebut tidak balance (salah satu titik bagian impeller memiliki
berat yang tidak seimbang). Sehingga ketika berputar, mengakibatkan putaran
mengalami perubahan gaya disalah satu titik putaran (lebih terasa ketika
putaran tinggi), sehingga berpengaruh pula pada putaran bearing pada poros.
Unbalance bisa terjadi pula pada poros, dan pengaruhnya pun sama, yaitu bisa
membuat vibrasi yang tinggi dan merusak komponen.
g) Bearing
kurang minyak pelumasan, karena bocor atau minyak pelumas terkontaminasi benda
asing dari bocoran seal gland yang mempengaruhi daya pelumasan pada minyak
tersebut.
E.
Cara Mengatasi Kerusakan pada Bantalan / Bearing
a) Melakukan
penggantian bearing sesuai umur waktu kerja yang telah ditentukan.
b) Mengganti
bearing yang sesuai dengan klasifikasi kerja pompa tersebut.
c) Melakukan
pemasangan bearing dengan hati-hati sesuai standar yang telah ditentukan.
d) Melakukan
alignment pada poros pompa dan penggeraknya.
e) Melakukan
tes balancing pada poros dan impeller.
f) Memasang
deflektor pada poros dan pemasangan rubber seal pada rumah bantalan dan
perbaikan pada seal gland, untuk mengantisipasi kebocoran.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar