![Bantalan Luncur [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/bantalan-luncur.jpg)
18 0 1 MB
BAB I PERCOBAAN BANTALAN LUNCUR 1.1 Pendahuluan 1.1.1 Latar Belakang Bantalan mempunyai sifat mengurangi gesekan saat komponen mesin berputar. Bantalan adalah komponen yang digunakan untuk menopang sesuatu yang berputar untuk mengurangi gesekan. Pada sektor industri, banyak alat-alat permesinan yang bekerja. Kerja dari alat-alat mesin itu memerlukan komponen yang dapat membantu menahan beban dari poros mesin yang bekerja. Alat tersebut yaitu bantalan (bearing) 1.1.2 Tujuan Praktikum Tujuan dari percobaan bantalan luncur ini adalah untuk mengetahui beberapa fenomena pada bantalan luncur yang antara lain adalah: 1. Mengetahui distribusi tekanan bantalan luncur pada arah radial dan aksial. 2. Mengamati mekanisme bantalan luncur karena pengaruh putaran dan pembebanan. 3. Membandingkan tekanan pada bantalan luncur yang diperoleh dari pengujian terhadap teoritisnya. 4. Mengetahui aplikasi dari bantalan luncur. 1.2 Landasan Teori 1.2.1 Teori Bantalan Luncur Bantalan luncur adalah bantalan dimana terjadi gesekan luncur antara poros dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantaraan lapisan pelumas. Bantalan luncur mampu menumpu poros berputaran tinggi dengan beban besar. Berdasarkan arah beban, yaitu radial bearing (pada gambar 1.1) dan thrust bearing (pada gambar 1.2). [1]
Gambar 1.1 Radial Bearing
Gambar 1.2 Thrust Bearing
Berdasarkan sifat kontak, yaitu sliding contact bearing (pada gambar 1.3) serta rolling contact bearing.
Gambar 1.3 Sliding Contact Bearing
Gambar 1.4 Rolling Contact Bearing [2]
Berdasarkan tebal lapisannya antara jurnal dengan bearingnya, bearing dibagi menjadi 4, yaitu : a) Thick film bearing : Disebut juga hydrodynamic lubricated bearing. Pada bearing ini permukaan kerja dipisahkan secara komplit dengan permukaan lainnya oleh lapisan pelumas yang tebal [2].
Gambar 1. 5 Thick Film Bearing [2]
b) Thin film bearing : Pada bearing ini, walaupun terdapat lapisan pelumas, sebagian permukaan kerja berkontak dengan lainnya seiring berjalannya waktu [2]
Gambar 1.6 Boundary Lubricated Bearing [3] c) Zero film bearing : Pada bearing ini, bearing beroperasi tanpa pelumas sama sekali [2].
Gambar 1.7 Bushing Pintu [5] d) Hydrostatic or externally pressurized lubricating bearing : Bearing ini dapat menopang beban steady tanpa gerakan relatif antara jurnal dengan bearing.
Gambar 1.8 Hydrostatic Bearing [2] Teori bantalan luncur dimulai dengan menentukan beberapa variabel yang relevan sebagai dasar analisa bantalan luncur. Oleh karena itu perlu dibuat diagram gambar seperti berikut:
Gambar 1.9 Diagram Gambar Bantalan Luncur. Gambar tersebut memperlihatkan bantalan luncur dengan pembebanan W arah radial, dan diputar sebesar N berlawanan arah jarum jam (ccw), dengan c adalah clearance atau perbedaan antara sumbu journal (poros) dengan sumbu bearing (bantalan) dan r adalah jari-jari poros. adalah attitude angle yaitu sudut antara pembebanan dengan sumbu pusat, adalah crank angle atau sudut antara garis OD dengan OA, dan adalah sudut antara r (O’B) dengan garis OD, sedangkan yaitu sudut pada segitiga OAO’. Gambar 1.9 tersebut di atas jika dikembangkan dalam koordinat x-y menjadi seperti gambar berikut:
x h D
U
journal surface
E
D bearing surface
y
Gambar 1.10 Pengembangan Permukaan Poros dan Bantalan Luncur. Mengacu pada gambar 1.9, dapat dilihat bahwa jari-jari dari poros adalah r maka jari-jari bantalan adalah r + c, dengan c adalah radial clearance. Poros eksentris dengan besar OO’, yang dikenal dengan istilah eksentrisitas (e). Ketebalan lapisan h pada nilai θ yang ditunjukan adalah:
h A B r c OB (1.1) Dari gambar 1.9 juga dapat ditentukan bahwa
OB r sin sin (1.2)
(1.3) dan
e r sin sin (1.4) sehingga persamaan (1.3) menjadi
e sin r
sin 1
(1.5)
Kemudian substitusi persamaan (1.5) ke persamaan (1.2) didapat
OB
r sin sin 1 sin
e sin r
r 2 e 2 sin 2 e cos (1.6) Jika persamaan (1.6) ini disubstitusikan ke persamaan (1.1), maka akan didapat
h c e cos r r 2 e 2 sin 2 (1.7)
r 2 e 2 sin 2 karena r adalah hampir sama dengan
maka persamaan (1.7) menjadi
h c e cos (1.8) Ini adalah persamaan yang digunakan untuk menentukan ketebalan lapisan oli (h). Pada teori ini juga terdapat bilangan tak berdimensi e/c, yang biasanya disebut dengan rasio eksentrisitas (ecentricity ratio) atau attitude dari bantalan yang diberi simbol n [1]. Sehingga persamaan (1.8) dapat ditulis menjadi: h c1 n cos
(1.9)
Nilai rasio eksentrisitas (n) dan ketebalan lapisan oli (h) tersebut di atas dapat ditentukan langsung dengan menggunakan grafik Sommerfield berikut, yaitu dengan memasukan angka Sommerfield (S) dengan persamaan: r S c
2
N' P (1.10)
dan menentukan variabel l/d untuk kasus bantalan luncur pada alat ini dengan menggunakan rumus interpolasi berikut: y
1
l d 3
1 l l 8 1 d 1 2 d 1 l l 1 1 4 d d 4
l 1 l l 1 4 y 1 2 1 4 y1 d 3 d d 1 l l y1 2 1 1 2 y1 4 24 d d
(1.11)
dimana y adalah nilai yang dicari dan y∞, y1, y1/2, y1/4 adalah nilai dari variabel l/d.
Gambar 1.11 Chart Sommerfield Number, Minimum Film-Thickness Variable and Eccentricity Ratio Untuk menentukan nilai distribusi tekanan pada lapisan oli dapat menggunakan
dx r d persamaan Reynolds, dengan memisalkan x
h 2
pada persamaan
p h 6 rU x x
(1.12)
memberikan hasil:
h 2
p h 6 r U
(1.13)
dengan mengintegrasikan terhadap θ dan mensubstitusi h pada persamaan(1.9) didapat p 6 Ur 1 k 2 2 c1 n cos c 1 n cos
(1.14)
dimana k adalah konstanta integrasi. Persamaan ini tidak dapat langsung digunakan sebagai penyelesaian. Namun dengan membuat substitusi berikut:
1 n2 1 n cos
1 n cos untuk
dan 1 n2 1 n cos
d
untuk
d
Dengan mensubstitusikannya ke persamaan (1.12) dan diintegrasikan, maka didapat
p
po
dp
6 Ur c2
1
2 1 n
k
3 2
0 1 n cos d
c 1 n2
5 2
0 1 n cos
2
d
(1.15) dimana po = tekanan ketika θ atau α = 0. Integrasi dan evaluasi konstanta k dengan mencatat bahwa tekanan p adalah sama ketika θ adalah 0 atau 2π, menghasilkan: p po
6 Ur n 2 n cos sin c 2 2 n 2 1 n cos 2
[4]
1.2.2
Kurva Stribeck
Gambar 1.12 Kurva stribeck Kurva stribeck digunakan untuk memprediksi regime dari pelumasan, dimana kurva tersebut diplot terhadap koefisien gesek dan parameter stribeck. 1.2.3
Aplikasi Bantalan Luncur
Bantalan luncur digunakan pada : 1. Turbin Gas Pada turbin gas, dibutuhkan bantalan dalam pergerakannya ,khususnya bantalan luncur yang terletak pada poros tunggal. Hal ini agar putaran dari poros turbin gas tersebut berlangsung halus.
Gambar 1.13 Turbin Gas [6]
2. Lokomotif Pada lokomotif, khususnya bagian poros pada roda dibutuhkan bantalan luncur dengan pelumasan untuk menahan beban sehingga gesekan yang terjadi antara poros dan roda berkurang.
Gambar 1.14 Lokomotif [2] 3. Poros engkol Poros engkol dilengkapi bantalan-bantalan yang berfungsi menghindari gesekangesekan yang terjadi antara poros engkol dengan bagian-bagian yang berputar lainnya.
Gambar 1.15 Poros engkol [2]
4. Meja putar bubut vertikal Pada meja putar bubut vertikal, bahan bantalan berupa minyak atau udara dialirkan dengan tekanan ke dalam celah bantalan untuk mengangkat beban dan menghindari keausan pada mesin berputar.
Gambar 1.16 Mesin bubut vertikal [2]
1.3 Elemen Bantalan Luncur 1. Elemen Panel Pengukur/Manometer Manometer adalah alat ukur tekanan dan manometer kolom cairan biasanya digunakan untuk pengukuran tekanan yang tidak terlalu tinggi (mendekati tekanan atmosfir).
Gambar 1.17 Manometer 2. Reservoir Reservoir adalah tempat menampung oli, terbuat dari botol yang menghadap kebawah agar oli bisa turun ke bearing.
Gambar 1.18 Reservoir 3. Poros Poros berfungsi sebagai dari
motor
DC.
Poros
penerus daya atau putaran dihubungkan dengan motor
DC, sehingga dapat berputar ketika motor DC dinyalakan.
Poros
Gambar 1.19 Poros 4. Bantalan Bantalan terbuat dari sehingga terlihat agak
bahan resin, transparan.
Bantalan menopang beban mesin agar putaran menjadi halus.
Bantalan
Gambar 1.20 Bantalan 5. Motor DC Motor DC adalah motor
listrik yang
memerlukan suplai
tegangan arus
searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energy gerak mekanik. Motor DC berfungsi sebagai sumber daya.
Gambar 1.21 Motor DC 6. Seal Seal adalah ruang tertutup
antara komponen statis
dengan komponen bergerak, pada komponen mesin seal ini yang mencegah pelumas keluar [7]. seal
Gambar 1.22 Seal 7. Beban Beban terbuat dari besi silinder, diameter pembeban ini yaitu D = 24 mm, P = 30 mm. Massa beban ini 100 gr ×2 untuk diletakan di sisi kiri dan sisi kanan paada pengujian bantalan.
Gambar 1.23 Beban
8. Tiang Penyangga Beban
Tiang penyangga beban terbuat dari material as besi dengan diameter 7 mm, dan panjang 78 mm. Tiang ini berfungsi sebagai tempat meletakkan beban pada pengujian bantalan ini.
Gambar 1.24 Tiang Penyangga Beban 9. Inverter Inverter adalah alat yang mengatur putaran motor sesuai dengan yang kita inginkan, dia merubah masukan listrik 220 V, menjadi variasi tegangan menuju motor DC.
Gambar 1.25 Inverter
1.4 Prosedur Percobaan 1.4.1 Langkah Percobaan Setelah semua pengesetan alat oleh asisten telah dilakukan, maka prosedur percobaan yang dilakukan berikutnya adalah: 1. Menghidupkan motor dengan putaran awal 1300 rpm berlawanan arah jarum jam (ccw), kemudian dibiarkan selama ± 10 menit. Seimbangkan posisi bantalan dengan memberikan pembebanan sedemikin rupa pada batang beban. 2. Setelah minimal 10 menit, amati dan catat kenaikan tinggi oli pada masingmasing selang manometer, dan catat pula kenaikan plat pengukur pada bantalan.
3. Memberikan variasi putaran (merubah kecepatan putar motor) antara 1300 rpm sampai 2300 rpm. 4. Mengamati dan mencatat kembali kenaikan tinggi oli dan kenaikan plat pengukur yang terjadi karena pengaruh perubahan putaran tersebut. 5. Menganalisa data hasil pengamatan dengan hasil perhitungan teoritis. 6. Hasil data dari pengamatan diolah dengan bantuan persamaan-persamaan yang relevan pada landasan teoritis. Kenaikan tinggi oli pada manometer diolah untuk mendapatkan distribusi tekanan sedangkan kenaikan plat pengukur pada bantalan diolah untuk mendapatkan nilai eksentrisitas. 1.5 Pengolahan Data 1.5.1 Spesifikasi Alat pada Kondisi Operasi 1. Dimensi Panjang : 90 cm Lebar : 80 cm Tinggi : 285 cm 2. Pelumasan Jenis Pelumas : TURALIK 48 ISO 46 Viskositas : 40,44 Cp (5,8 x 10-6 reyn) Densitas : 876 kg/m3 (0,032 lb/in3) 3. Part Inti Panjang total poros : 15 cm Panjang efektif poros : 7 cm Panjang total bantalan : 10 cm Panjang efektif bantalan : 7 cm (2,76 in) Clearance : 2,5 mm (0,098 in) Beban bantalan (W) : 0,902 kg (1,99 lb) Jari-jari bantalan (r) : 27,5 mm (1,08 in) Diameter efektif poros : 5 cm Diameter bantalan : din = 5,5 cm, dout = 8 cm Berat total bantalan : 0,694 kg 4. Kondisi Operasi Percepatan gravitasi (g) : 9,81 m/s2 Lama Pengoperasian : 75 menit Massa Pembebanan : 200 gr Variasi putaran : 1300-2300 RPM 5. Motor Jenis Motor : Motor DC Putaran maksimal : 2300 RPM Daya input minimal : 105 watt
1.5.2
Tabel Hasil Pengamatan Tabel 1.4 Data Hasil Pengamatan Posisi Oli pada Manometer ( cm)
No. Lubang 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Statis
N = 1300
N = 1500
N = 1700
N = 2000
N = 2300
74.5 71.5 71.5 71.5 76 63.5 74.5 60 71.5 71.5 71.5 71.5 71.5 71.5 71.5 71.5
76 97 101.5 101 88.5 68.5 79 60.5 65 57.5 46.5 29 23.5 55.5 119.5 120
76 97 101.5 100.5 89.5 68.5 79 60.5 65 57 45.5 28.5 25 60 118 119
76 96.5 101 100 89 68.5 79 60.2 65 56.5 45 28 26 64 117 118.5
76 95.5 101 100.5 89.5 68.5 80 60.5 64.5 56 44 25.5 28.5 70 113 115.5
76 94 99.5 101 90 68.5 81.5 61 64 54 39.5 21.5 34.5 76.5 105 110
1.5.3 Tabel Perhitungan Percobaan 1.5.3.1 Data Distribusi Tekanan Arah Radial (P-PS) 1300 RPM Tabel 1.5 Distribusi Tekanan Arah Radial 1300 RPM p-ps No. Luban g
ps = 74.28 cm N= 1300
1 2 3 4 5 6 7 8
1.72 22.72 27.22 26.72 14.22 -5.78 4.72 -13.78
9 10 11 12 13 14 15 16
-9.28 -16.78 -27.78 -45.28 -50.78 -18.78 45.22 45.72
1300 RPM 60
45.72
40
27.22 22.72
20
P-PS
0 -20
2
14.22
-5.78 4.72 -9.28
1.72
0
45.22 26.72
4
6
8
-13.78
1300 RPM
10 12 -16.78 -27.78
14 16 -18.78
18
-45.28
-40
-50.78 -60
nomer lubang
Gambar 1.24 Grafik Cartesian P-Ps 1300 RPM Tabel 1.6 Distribusi Tekanan Tiap Sudut 1300 RPM Lubang 8-9 8 7 6 3 16 15 14 13 12 11 10
Teta 0 3 33 63 93 123 153 183 213 243 273 303
p-ps(cm) 9 10,3 18,5 27,2 38,4 58,2 64,5 -22,5 -49 -29 -11,2 -2
p-po(cm) 0 1,3 9,5 18,2 29,4 49,2 55,5 -31,5 -58 -38 -20,2 -11
p-po (Pa) 0 111,71628 816,3882 1564,02792 2526,50664 4228,03152 4769,4258 -2706,9714 -4984,2648 -3265,5528 -1735,89912 -945,2916
p-po (psi) 0 0,016203077 0,118407098 0,226843072 0,366438808 0,613224128 0,69174673 -0,392613009 -0,722906492 -0,473628391 -0,251770882 -0,137102955
9 8-9
333 360
4 9
-5 0
-429,678 0
Gambar 1.25 Grafik Cartesian P-Po (Psi) 1300 RPM
-0,062319525 0
P-Po (psi) 1300 RPM 0
360
3
1
333
33 0.00 -0.06
303
0.00
0.02 0.12
0
273
63
0.23
-0.14 -1 -0.25 -0.72 -0.47
0.37
93
-0.39
0.61 243
0.69 213
123
153
183
Gambar 1.26 Grafik Polar Distribusi Tekanan pada Tiap Sudut 1300 RPM
1.5.3.2
Data Distribusi Tekanan Arah Radial (P-PS) 1500 RPM Tabel 1.7 Distribusi Tekanan Arah Radial 1800 RPM
No. Luban g 1 2 3 4 5 6 7 8 9
p-ps ps = 74.4 cm N= 1300 1.6 22.6 27.1 26.1 15.1 -5.9 4.6 -13.9 -9.4
10 11 12 13 14 15 16
-17.4 -28.9 -45.9 -49.4 -14.4 43.6 44.6
Gambar 1.27 Grafik Cartesian P-Ps 1800 RPM Tabel 1.8 Distribusi Tekanan Tiap Sudut 1800 RPM Lubang 8-9 7 6 3 16 15 14 13 12 11 10 9 8
Teta 0 6 36 66 96 126 156 186 216 246 276 306 336
p-ps(cm) 15 24,7 34,3 43,6 60 60,8 -4 -38 -24 -6,3 3,3 10 16,4
p-po(cm) 0 9,7 19,3 28,6 45 45,8 -19 -53 -39 -21,3 -11,7 -5 1,4
p-po (Pa) 0 833,57532 1658,55708 2457,75816 3867,102 3935,85048 -1632,7764 -4554,5868 -3351,4884 -1830,4283 -1005,4465 -429,678 120,30984
p-po (psi) 0 0,120899879 0,240553367 0,356467684 0,560875727 0,570846851 -0,236814196 -0,660586967 -0,486092296 -0,265481177 -0,145827689 -0,062319525 0,017449467
8-9
360
15
0
0
0
Gambar 1.28 Grafik Cartesian P-Po (Psi) pada 1800 RPM
P-Po (psi) 1800 RPM 360
0
6
1
336
36 0.00 0.12 0.00 0 0.24 0.02
306
-0.06 -0.15
276
0.36
66
-1
-0.27 -0.49-0.66
0.56 -0.24
96
0.57
246
126 216
186
156
Gambar 1.29 Grafik Polar Distribusi Tekanan Tiap Sudut pada 1800 RPM 1.5.3.3 Data Distribusi Tekanan Arah Radial (P-PS) 2300 RPM Tabel 1.9 Distribusi Tekanan Radial 2300 RPM
Gambar 1.30 Grafik Cartesian P-Ps 2300 RPM Tabel 1.10 Distribusi Tekanan pada Tiap Sudut 2300 RPM Lubang 8-9 7 6 3 16 15 14 13 12 11 10 9 8
Teta 0 6 36 66 96 126 156 186 216 246 276 306 336
p-ps(cm) 18 22,2 32,8 40,4 49,8 46,2 8,8 -34,6 -34,8 -13,5 0 9,8 19,4
p-po(cm) 0 4,2 14,8 22,4 31,8 28,2 -9,2 -52,6 -52,8 -31,5 -18 -8,2 1,4
p-po (Pa) 0 360,92952 1271,84688 1924,95744 2732,75208 2423,38392 -790,60752 -4520,2126 -4537,3997 -2706,9714 -1546,8408 -704,67192 120,30984
p-po (psi) 0 0,052348401 0,184465795 0,279191473 0,39635218 0,351482122 -0,114667926 -0,655601405 -0,658094186 -0,392613009 -0,224350291 -0,102204021 0,017449467
8-9
360
18
0
0
0
Gambar 1.31 Grafik Cartesian P-Po (Psi) pada 2300 RPM
P-Po (Psi) 2300 RPM 360
0
6
1
36
336 0.00 0.02
0.00 0
306 -0.10 -0.22
0.05
0.18
-1 0.40
-0.66-0.66 -0.39
276
66
0.28
96
-0.11 0.35 246
126 216
186
156
Gambar 1.32 Grafik Polar Distribusi Tekanan Tiap Sudut pada 2300 RPM
Tabel 1.11 Nilai Eksentrisitas
1.5.4
RPM
Kenaikan Bantalan
e = c-h
e
1300 1800 2300
h (mm) 1 1,1 1,2
(mm) 1,5 1,4 1,3
(inchi) 0,059055118 0,05511811 0,051181102
Tabel Nilai Eksentrisitas Nilai Eksentrisitas
Statis
N = 1300
0.8
N = 1500 1
N = 1700
1.1
N = 2000
1.1
1.1
1.5.5 Tabel Perhitungan Teoritis 1.5.5.1 Data Distribusi Tekanan Arah Radial (P-PS) 1300 RPM r 2 µN S= c P
()
(
S=
1,08 0,098
2
)
(
5,8 x 10−6 1300 60 1,99 2 x 1,08 x 2,76
)
= 0,046
n= 0,78 p− p0 =
[
6 μUr n ( 2+ nCosθ ) sinθ 2 2 2 c (2+n )(1+nCosθ)
6 x 5,8 x 10−6 p− p0 =
1,08 ( 1300 60 )
0,098
2
= 0,532
[
]
0,78 ( 2+0,78 cos θ ) sinθ (2+0,78 2)(1+0,78 Cosθ)2
[ ] A B
e=n x c
]
N = 2300 1.1
¿ 0,78 x 0,098 ¿ 0,07644 inch
Tabel 1.12 Data Teoritis Distribusi Tekanan Radial 1300 RPM Luban
Cos
Sin
g 8-9
θ
θ
θ
0
1
0
A 0
B 8,264
A/B 0
P-P0 (Psi) 0
P-P0 (Pa) 0
8
3
0,999
0,052
0,113
8,255
0,014
0,007
50,384
7
33
0,839
0,544
1,127
7,138
0,158
0,084
579,149
6
63
0,454
0,891
1,636
4,786
0,342
0,182
1253,860
3
93
-0,052
0,999
1,527
2,403
0,635
0,338
2330,297
16
123
-0,544
0,839
1,032
0,865
1,193
0,634
4374,125
15
153
-0,890
0,455
0,464
0,243
1,904
1,013
6984,204
14
183
-0,999
0,051
-0,048
0,127
0,379
-0,202
-1390,715
13
213
-0,840
0,543
-0,570
0,311
1,835
-0,976
-6729,746
12
243
-0,456
0,890
-1,142
1,083
1,054
-0,561
-3865,964
11
273
0,050
0,999
-1,588
2,815
0,564
-0,300
-2069,343
10
303
0,542
0,840
-1,588
5,282
0,301
-0,160
-1102,587
9
333
0,890
-
-0,959
7,485
-
-0,068
-470,211
0,457 8-9
360
1
0,128
0
0
8,264
0
0
0
P-Po (psi) 1.5 1 0.5
33 3
27 3
21 3
15 3
93
-0.5
33
0 0
P-Po (psi)
1300 RPM
-1 -1.5
Gambar 1.33 Grafik Cartesian Distribusi Tekanan Radial Teoritis 1300 RPM
P-Po (Psi) 0
360
3
2
333
33
0 303
63 -2
273
93
243
123 213
153
183
Gambar 1.34 Grafik Polar Distribusi Tekanan Radial 1300 RPM 1.5.5.2 Data Distribusi Tekanan Arah Radial (P-PS) 1800 RPM S=
r 2 µN c P
()
P-Po
S=
(
1,08 0,098
2
)
(
5,8 x 10−6 1800 60 1,99 2 x 1,08 x 2,76
)
= 0,063
n = 0,75
p− p0 =
p− p0 =
[
6 μUr n ( 2+ nCosθ ) sinθ 2 2 2 c (2+n )(1+nCosθ)
]
6 x 5,8 x 10−6 (1800/60)1,08 0,098
= 0,1174
2
[
0,75 ( 2+0,75 cos θ ) sinθ (2+0,752 )(1+0,75 Cosθ)2
]
[ ] A B
e=n x c ¿ 0,75 x 0,098
¿ 0,0735 inch Tabel 1.13 Data Teoritis Distribusi Tekanan Radial 1800 RPM Luban g
θ
Cos θ
Sin θ
A
B
A/B
P-P0 (Psi)
P-P0 (Pa)
8-9 7 6 3 16 15
0 6 36 66 96 126
1 0,995 0,809 0,407 -0,104 -0,587
0 0,104 0,588 0,913 0,995 0,810
0 0,215 1,149 1,579 1,434 0,947
7,848 7,811 6,617 4,367 2,179 0,803
0 0,028 0,174 0,362 0,658 1,179
0 0,003 0,020 0,042 0,077 0,138
14 13 12
156 186 216
-0,913 -0,995 -0,810
0,408 -0,103 -0,586
0,402 -0,097 -0,612
0,255 0,165 0,395
1,580 -0,585 -1,552
0,186 -0,069 -0,182
0 22,297 140,526 292,709 532,548 954,659 1279,11 4 -473,865 1255,95
11 10 9 8 8-9
246 276 306 336 360
-0,409 0,102 0,586 0,912 1
-0,913 -0,995 -0,811 -0,409 0
-1,159 -1,549 -1,483 -0,824 -0,007
1,232 2,970 5,308 7,269 7,848
-0,941 -0,522 -0,279 -0,113 -0,001
-0,110 -0,061 -0,033 -0,013 0,000
0 -761,426 -422,249 -226,153 -91,790 -0,678
P-Po (psi) 0.25 0.2 0.15 0.1
1800 RPM
0.05 33 6
27 6
21 6
-0.1
15 6
0
-0.05
96
0 36
P-Po (psi)
-0.15 -0.2 -0.25
Gambar 1.35 Grafik Cartesian Distribusi Tekanan Radial Teoritis 1800 RPM
P-Po (Psi) 360
0 0.2
6
336
36 0
306
66
P-Po (Psi)
-0.2 276
96
246
126 216
186
156
Gambar 1.36 Grafik Polar Distribusi Tekanan Radial 1800 RPM
1.5.5.3 Data Distribusi Tekanan Arah Radial (P-PS) 2300 RPM r 2 µN S= c P
()
S=
(
1,08 0,098
2
)
(
5,8 x 10−6 2300 60 1,99 2 x 1,08 x 2,76
)
= 0,08086
n= 0,65 p− p0 =
[
6 μUr n ( 2+ nCosθ ) sinθ c 2 (2+n 2)(1+nCosθ)2
6 x 5,8 x 10−6 p− p0 =
1,08 ( 2300 60 )
0,098
2
= 0,15
[
]
0,,65 ( 2+ 0,65cos θ ) sinθ (2+ 0,652)(1+0,65 Cosθ)2
]
[ ] A B
e=n x c ¿ 0,65 x 0,098
¿ 0,0637 inch
Tabel 1.14 Data Teoritis Distribusi Tekanan Radial 2300 RPM Luban g 8-9
θ
Cos θ
Sin θ
0
1,00
0,00
A 0
B 6,595
A/B 0
P-P0 (Psi) 0
P-P0 (Pa) 0
7
6
0,995
0,104
0,180
6,567
0,027
0,004
28,304
6
36
0,809
0,588
0,965
5,641
0,171
0,026
176,856
3
66
0,407
0,913
1,344
3,875
0,347
0,052
358,839
16
96
-0,104
0,995
1,249
2,107
0,593
0,089
613,282
15
126
-0,587
0,810
0,852
0,927
0,919
0,138
950,545
14
156
-0,913
0,408
0,373
0,400
0,932
0,140
963,439
13
186
-0,995
-0,103
-0,091
0,303
-0,299
-0,045
-309,333
12
216
-0,810
-0,586
-0,561
0,543
-1,034
-0,155
1069,50 5
11
246
-0,409
-0,913
-1,029
1,306
-0,788
-0,118
-814,550
10
276
0,102
-0,995
-1,336
2,755
-0,485
-0,073
-501,626
9
306
0,586
-0,811
-1,254
4,618
-0,272
-0,041
-280,934
8
336
0,912
-0,409
-0,690
6,148
-0,112
-0,017
-116,098
8-9
360
1,00
0,00
0
6,595
0
0
0
P-Po (psi) 0.2 0.15 0.1 0.05 P-Po (psi)
2300 RPM
0 -0.05 -0.1 -0.15 -0.2
Gambar 1.37 Grafik Cartesian Distribusi Tekanan Radial Teoritis 2300 RPM
P-Po (Psi) 360
0 0.2
6
336
36 0
306
66
P-Po (Psi)
-0.2 276
96
246
126 216
186
156
Gambar 1.38 Grafik Polar Distribusi Tekanan Radial 2300 RPM 1.6 Analisa Data 1.6.1 Perbandingan Distribusi Tekanan Arah Radial Secara Percobaan dan Teoritis pada 1300 RPM
2 1.5 1 0.5
P-Po (psi)
teori percobaan
0 -0.5 -1 -1.5 -2
Gambar 1.39 Grafik Cartesian Perbandingan Distribusi Tekanan Teoritis dan Pengujian 1300 RPM 360
0 2
3
333
33 0
303
63
percobaan
teori
-2
273
93
243
123 213
183
153
Gambar 1.40 Grafik Polar Perbandingan Teoritis dan Pengujian 1300 RPM Dari grafik cartesian dan diagram polar perbandingan teoritis dan percobaan pada 1300 rpm, dapat dibandingkan hasil yang diperoleh dari percobaan dan juga teori: Distribusi tekanan yang didapat dari teori lebih besar daripada yang didapat dari percobaan.
Nilai eksentrisitas yang didapat dari teori lebih besar daripada yang didapat dari
percobaan. Dilihat dari percobaan, nilai eksentrisitas semakin kecil terhadap meningkatnya kecepatan putaran poros. Hal ini sama dengan tinjauan teoritisnya.
1.6.2 Perbandingan Distribusi Tekanan Arah Radial secara Percobaan dan Teoritis pada 1800 RPM 0.8 0.6 0.4 0.2 0
P-Po (psi)
teori percobaan
-0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1
Gambar 1.41 Grafik Cartesian Perbandingan Tekanan Teoritis dan Pengujian 1800 RPM
0 360
6 1
336
36 0
306
66 percobaan
-1
teori
276
96
246
126 216
156 186
Gambar 1.42 Grafik Polar Perbandingan Teoritis dan Pengujian 1800 RPM Dari grafik cartesian dan diagram polar perbandingan teoritis dan percobaan pada 1800 rpm, dapat dibandingkan hasil yang diperoleh dari percobaan dan juga teori: Distribusi tekanan yang didapat dari teori lebih besar daripada yang didapat dari
percobaan. Nilai eksentrisitas yang didapat dari teori lebih besar daripada yang didapat dari
percobaan. Dilihat dari percobaan, nilai eksentrisitas semakin kecil terhadap meningkatnya kecepatan putaran poros. Hal ini sama dengan tinjauan teoritisnya.
1.6.3 Perbandingan Distribusi Tekanan Arah Radial secara Percobaan dan Teoritis pada 2300 RPM
0.6 0.4 0.2 0
P-Po (psi)
teori percobaan
-0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1
Gambar 1.43 Grafik Cartesian Perbandingan Tekanan Teoritis dan Pengujian 2300 RPM
0 360
6 1
336
36 0
306
66
percobaan teori
-1 276
96
246
126
216
156 186
Gambar 1.44 Grafik Polar Perbandingan Teoritis dan Pengujian 2300 RPM Dari grafik cartesian dan diagram polar perbandingan teoritis dan percobaan pada 2300 rpm, dapat dibandingkan hasil yang diperoleh dari percobaan dan juga teori: Distribusi tekanan yang didapat dari teori lebih besar daripada yang didapat dari
percobaan. Nilai eksentrisitas yang didapat dari teori lebih besar daripada yang didapat dari
percobaan. Dilihat dari percobaan, nilai eksentrisitas semakin kecil terhadap meningkatnya kecepatan putaran poros. Hal ini sama dengan tinjauan teoritisnya.
1.7 Kesimpulan dan Saran 1.7.1 Kesimpulan
1. Besarnya gaya aksial dan radial pada kecepatan yang berbeda yaitu 1300, 1800 dan 2300 rpm menghasilkan variasi tekanan dengan arah dan besar yang berbedabeda, namun polanya masih sesuai dengan teoritisnya. 2. Terdapat beberapa perbedaan nilai tekanan yang diperoleh dari pengujian dan teoritisnya. Pada kecepatan 1300 rpm nilai tekanan yang diperoleh pada lubang 16 sebesar 0,613224128 Psi dan nilai teoritis sebesar 0,634 Psi. Pada kecepatan 1800 rpm nilai tekanan yang diperoleh pada lubang 16 sebesar 0,560875727 Psi dan nilai teoritis sebesar 0,077 Psi. Pada kecepatan 2300 rpm nilai tekanan yang diperoleh pada lubang 16 sebesar 0,39635218 Psi dan nilai teoritis sebesar 0,089. Dapat dilihat bahwa tekanan pengujian relative lebih kecil dari teoritisnya. 3. Perbedaan eksentrisitas secara pengujian sebesar 0.059055118 in dan teoritis sebesar
0,07644 in pada kecepatan 1300 rpm perbedaannya kecil, sedangkan
pada 1800 rpm secara pengujian sebesar 0,05511811 in dan teoritis sebesar 0,0735
in, dan pada 2300 rpm secara pengujian sebesar 0,051181102 in dan
teoritis sebesar 0,0637 yang perbedaannya cukup besar.
1.7.2 Saran 1. Terdapat ketidakakuratan dalam pemngambilan data karena alat percobaan mengalami kebocoran sehingga perlu perawatan alat tersebut 2. Terdapat kebocoran pada sambungan selang ketika motor DC dinyalakan sehingga perlu perbaikan pada sambungan tersebut. 3. Terdapat kesulitan dalam pembacaan pada mistar penunjuk kenaikan bantalan karena posisi mistar paralel dengan lobang oli bantalan 1 – 5 yang mengakibatkan pembacaan mistar kurang akurat.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Peter.R.N. Childs. Mechanical Design Second Edition. 2004. University of Sussex, UK [2] Khurmi, R. S. 1996. A Textbook of Machine Design. 2005. Eurasia Publishing House (PVT.) LTD. New Delhi. [3] www.cnbearingcorp.com diakses pada hari Rabu 04/06/2014 pukul 10.39 [4] Jobsheet praktikum fenomena dasar mekanis 2014. [5] www.tm.tanggomotor.com diakses pada hari Rabu 04/06/2014 pukul 12.52 [6] www.powerplant.persiangig.com diakses pada hari Rabu 04/06/2014 pukul 13.00 [7] Pertamina industrial-hydraulic-oil.pdf diakses pada hari Rabu 04/06/2014 pukul 12.50 [8] http://www.timken.com/en-us/products/seals diakses pada hari Rabu 04/06/2014 pukul 12.30
