Bantalan GelindingElemen Mesin 1, STT Mandala

Pendahuluan

Bantalan Luncur (sliding bearing/journal bearing): poros yang berputar kontakdengan bantalan dengancara meluncur. Karena luaspermukaan yang berkontakbesar sehingga gesekanbesar sehingga perlupelumasan yg banyak

Bantalan Gelinding (Roller Bearing): karena luarpermukaan kontak lebihkecil (garis atau titik) makadisebut juga anti-friction bearing

Aplikasi

Bantalan Luncur dan

Bantalan Gelinding

� Bantalan Luncur

� Gesekan bisa rendahjika pelumasanmenghasilkanpemisahan permukaankontak (memerlukanpelumasan kontinu(hydrostatic atauhydrodynamic lubrication)

� Lebih baik untukkecepatan tinggidengan bebanimpact/kejut (denganhydrodynamic lubrication)

� Bantalan Gelinding

� Gesekan awal rendah

� Baik untuk aplikasidengan beban awaltinggi (misalnya porosgandar gerbong KA)

� Bising

Konstruksi Bantalan

Gelinding

Bantalan Gelinding

Ball Bearing Roller Bearing

radial thrust

Angular contact (kombinasi radial dan thrust)

radial

thrust

tapered

needle

Standar Bantalan Gelinding

Kapasitas Beban (Rated

load capacity)

� 90% sample dari

kumpulan bearing yg

sama

� Dapat bertahan

hingga 9x107 putaran

(misalnya 3000 jam

dengan 500rpm tanpa

kegagalan lelah di

permukaan kontak)

� Dapat berbeda untuk

tiap pembuat bantalan

Pemilihan Bantalan

� Jenis bantalan

� Tingkat kepresisian

(ABEC 1 misalnya)

� Pelumasan

� Penutup (terbuka,

shielded atau sealed)

� Basic load rating

� Kasus khusus misalnya:

� Bantalan akan

mengalami beban

berat saat poros tidakberputar� kapasitas

beban static harus

diperhitungkan (dari

katalog pembuat

bantalan)

Persyaratan Umur Bantalan

� C= kapasitas nominal (rated capacity), dari tabel

� Creq=nilai C yang diperlukan untuk aplikasi tsb

� LR=umur pada kapasitas nominal (misalnya 9x107

putaran)

� FR=beban radial pada aplikasi tsb

� L=umur untuk beban radial Fr atau umur yang diperlukan untuk aplikasi tsb

Persyaratan Keandalan

(Reliability Requirement)

� Pola umum distribusi umur bantalan (mendekati distribusiWeibull)

� Umur standard (10% umur kegagalan lelah, keandalan 90%), L10

� Umur median bantalan roll (terutama bantalan bola) adalahsekitar 5x L10

Pengaruh Beban Aksial

� Ft= beban aksial

� Fr=beban radial

� Fe=beban ekivalen

Beban Kejut (Shock Loading)

� Perhitungan di atas

untuk beban seragam

dan tanpa beban

kejut. Apabila terdapat

beban kejut maka

perlu ditambahkan

faktor Ka.

Kesimpulan

Contoh: Pemilihan Bantalan

Bola

� Pilih bantalan bola untuk mesin industry yang dipress-fit ke porosyang akan digunakanuntuk satu shift (8 jam kerja) dan beroperasipada putaran 1800 rpm. Beban radial dan beban aksial (thrust load) adalah masing-masing 1,2 dan 1,5kN dengan beban impact ringan hinggamenengah

Solusi:

Asumsi dan data yg diketahui

� Impact ringan hingga

menengah

� Umur rancangan 8 jam

per hari secara kontinyu

� Keandalan 90%

� Bantalan bola radial

dan bantalan bola

angular perlu dipilih

Solusi

� Pilih Kamisalnya 1,5

� Pilih umur misalnya 30000 (8 jam operasi, setiaphari kerja)

� L=1800rpmx30000hx60min/h=3240x106 putaran

Solusi

� Untuk keandalan standar 90%, pilih Kr=1 dan

LR=90x106 putaran

� Creq=(2,4)(1,5)(3240/90)0,3=10,55kN (bantalan radial)

� Creq=(1,8)(1,5)(3240/90)0,3=7,91kN (bantalan angular)

� Maka dipilih ukuran bore dari tabel disamping inimisalnya dari table untukC=10.55kN maka diperolehukuran bore =70mm

� Lalu dipilihnomorbantalandari tabelini

� Diperoleh

misalnya

L14 untuk

jenis L00

Contoh soal

� Jika dari soal sebelumnya dipilih bantalan radial 211

(C=12.0kN)

� Tentukan umur bantalan tsb untuk keandalan 90%

� Tentukan keandalannya untuk umur 30000 jam

Solusi

� Ka=1,5

� Umur perancangan 30000 jam

Solusi

� Dari grafik diperoleh keandalannya mendekati95%