View
257
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
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
7/23/2019 Tinjauan Pustaka Roll Bending
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/7/23/2019 Tinjauan Pustaka Roll Bending
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-
7/23/2019 Tinjauan Pustaka Roll Bending
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 :
7/23/2019 Tinjauan Pustaka Roll Bending
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
7/23/2019 Tinjauan Pustaka Roll Bending
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
7/23/2019 Tinjauan Pustaka Roll Bending
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)
7/23/2019 Tinjauan Pustaka Roll Bending
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 :
7/23/2019 Tinjauan Pustaka Roll Bending
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
7/23/2019 Tinjauan Pustaka Roll Bending
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.
7/23/2019 Tinjauan Pustaka Roll Bending
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
( Aaron, Deutschman, 1975 .Hal 527 )
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)
( Aaron, Deutschman, 1975 .Hal 528 )
2.9.4 Menentukan Putaran Yang Digerakkan ( n2 )
Untuk mengetahui putaran roda gigi yang digerakkan, makamenggunakan rumus ;
21 =
1 (rpm)........( 2.13 )
7/23/2019 Tinjauan Pustaka Roll Bending
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 )
( Aaron, Deutschman, 1975 .Hal 542 )
Gaya normal
= cos (N)..................( 2.17 )
Dimana
Fn : gaya normal ( N )
Gaya radial
7/23/2019 Tinjauan Pustaka Roll Bending
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.
7/23/2019 Tinjauan Pustaka Roll Bending
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 )
7/23/2019 Tinjauan Pustaka Roll Bending
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)
( Aaron, Deutschman, 1975 .Hal 338 )
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
7/23/2019 Tinjauan Pustaka Roll Bending
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
7/23/2019 Tinjauan Pustaka Roll Bending
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
(Robert L.Mott, 2009hal 470)
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.
(Robert L.Mott, 2009hal 470)
2.11.4 Panjang Pasak Untuk Tegangan Kompresi
7/23/2019 Tinjauan Pustaka Roll Bending
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.
7/23/2019 Tinjauan Pustaka Roll Bending
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
7/23/2019 Tinjauan Pustaka Roll Bending
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 )
7/23/2019 Tinjauan Pustaka Roll Bending
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
( Aaron, Deutschman, 1975 .Hal 486 )
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 :
7/23/2019 Tinjauan Pustaka Roll Bending
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 )