MAKALAH ELEMEN MESIN ( BEARING DAN PELUMASAN )

MAKALAHELEMEN MESIN 2



“ BEARING DAN PELUMASAN ’’








Disusun oleh :Ridwan Fiatna ( 2014030200 )



KELAS : 05TMSEBFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESINMata Kuliah : Elemen Mesin 2Dosen : Bapak Wahid Nurcipto





Kata Pengantar
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan rahmat, karunia, serta taufik dan hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan makalah tentang Bearing dan Pelumasan ini dengan baik meskipun banyak kekurangan di dalamnya. Dan juga kami berterima kasih pada Bapak Wahid Nurcipto selaku Dosen mata kuliah Elemen Mesin 2 yang telah memberikan tugas ini kepada kami.Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah wawasan serta pengetahuan kita mengenai Bearing dan Pelumasan. Kami juga menyadari sepenuhnya bahwa di dalam makalah ini terdapat kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu, kami berharap adanya kritik, saran dan usulan demi perbaikan makalah yang telah kami buat di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa saran yang membangun.Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun yang membacanya. Sekiranya laporan yang telah disusun ini dapat berguna bagi kami sendiri maupun orang yang membacanya. Sebelumnya kami mohon maaf apabila terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan kami memohon kritik dan saran yang membangun dari Anda demi perbaikan makalah ini di waktu yang akan datang.

Tangerang, 15 Oktober 2016

Ridwan Fiatna









BAB IPENDAHULUAN1.1.Latar belakang.
Bearing dalam Bahasa Indonesia berarti bantalan. Dalam ilmu mekanika bearing adalah sebuah elemen mesin yang berfungsi untuk membatasi gerak relatif antara dua atau lebih komponen mesin agar selalu bergerak pada arah yang diinginkan. Bearing menjaga poros (shaft) agar selalu berputar terhadap sumbu porosnya, atau juga menjaga suatu komponen yang bergerak linier agar selalu berada pada jalurnya.
Bantalan merupakan salah satu bagian dari elemen mesin yang memegang peranan cukup penting karena fungsi dari bantalan yaitu untuk menumpu sebuah poros agar poros dapat berputar tanpa mengalami gesekan yang berlebihan. Bantalan harus cukup kuat untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik.Bearing atau laher adalah komponen sebagai bantalan untuk membantu mengurangi gesekan peralatan berputar pada poros/as. Bearing atau laher ini biasanya berbentuk bulat. Bearing di mobil dipasang pada as roda dan ditempat-tempat yang berputar lainnya.Tujuan dari bantaran balock untuk mengurangi gesekan rotasi dan mendukung radial dan aksial beban.Karena fungsinya yang krusial, Bearing membutuhkan perawatan yang baik sehingga di dapatkan umur kerja yang panjang. Salah satu bentuk perawatan Bearing yang utama adalah lubrikasi atau pelumasan.
1.2.Tujuan.
1. Sebagai pengetahuan bagi  Mahasiswa tentang Bearing dan Pelumasan2. Tugas dari Mata Kuliah Elemen Mesin 2
1.3. Rumusan Masalah.
1. Sebutkan Jenis Bearing dan kegunaannya.2. Bagaimanakah pelumasan pada bearing.3. Sebutkan Jenis pelumasan pada bearing, berikut bahan, kelebihan, kekurangan, dan juga kegunaannya.4. Apa sajakah fungsi pelumasan pada bearing.





BAB IIPembahasan
2.1. Jenis-jenis Bearing dan kegunaannya
Terdapat 6 jenis bearing automotive equipment yang patut diketahui baik teknisi ataupun konsumen, karena komponen yang dinamakan bearing ini berfungsi untuk meminimalisir gesekan pada sebuah komponen bergerak atau mesin agar lebih lancar, halus dan tidak merusak komponen lain.
Nah, alasan mengapa komponen ini punya hubungan erat dengan perlengkapan otomotif atau automotive equipment tentu karena sistem kerja kendaraan cenderung memanfaatkan bearing, entah itu sebagai sistem putar roda kendaraan, sistem kerja mesin, alternator hingga kipas pendingin dan kompresor air conditioner mobil.Semua memiliki komponen bearing dengan jenis yang berbeda tentunya.
Ball Bearing Ball bearing merupakan bearing yang paling umum dan tak hanya digunakan untuk automotive equipment. Biasanya komponen ini digunakan pada mesin dan alat-alat rumah tangga.
Bearing ini punya kinerja sederhana tapi gerak putarnya efektif. Sehingga menjadi bearing yang paling banyak dipakai karena bisa mewakili baik beban putar (radial load) ataupun beban tekan dari samping (thrust load). Meski punya kemampuan bagus, tetapi usahakan untuk dipakai pada beban yang tidak terlalu berat.

Roller Bearing Ilustrasi paling mudah untuk perlengkapan automotive jenis bearing tipe roller ini adalah conveyor belt, dimana bearing di beri beban cukup berat.
Sesuai namanya, roller bearing berupa roller yang berbentuk silinder, dan kinerjanya adalah kontak antara bagian dalam (inner race) dan bagian luar (outer eace) bukan bertumpu pada satu titik seperti pada ball bearing, tapi segaris (sesuai lebar roller).
Karena titik tumpunya lebih lebar atau lebih dari satu titik, maka kekuatan tumpuan bebannya juga lebih besar. Roller bearing ini juga bervariasi termasuk Needle Bearing, yakni menggunakan silinder dengan diameter yang sangat kecil, karena itulah, disamakan dengan jarum (needle).
Ball Thrust Bearing Jenis bearing automotive equipment ini ini punya aplikasi khusus, tak umum seperti jenis sebelumnya. Jenis bearing ini hanya digunakan untuk aplikasi dengan putaran gerak rendah.
Tidak bisa dipakai untuk radial load, misalnya untuk benda yang biasanya menggunakan ball thurst bearing seperti meja makan model putar, kursi, lemari kecil dan sejenisnya.

Roller Thrust Bearing Roller thurst bearing bisa menahan beban cukup berat, biasa dipakai di Gear Set kendaraan seperti transmisi atau Gear Box mobil, dimana butuh rumah dan rotating shaft. Gigi matahari yang dipakai ditransmisi mobil juga butuh bearing ini.
Komponen ini juga tak kalah penting untuk perlengkapan otomotif kendaraan khususnya mobil. Inilah jenis bearing automotive equipment yang biasa dipakai di tromol mobil, dimana roller bearingnya punya dua bagian yang saling bersebrangan arah. Dengan begitu, dua roller bearing ini bisa menahan beban (trust load) dari dua arah tersebut.

Magnetic Bearing Sebagai jenis terakhir dalam ulasan ini, Magnetic Bearing juga punya peran yang boleh dibilang mumpuni, inilah bearing paling modern dengan daya kerja atau putaran tinggi. Biasanya bearing ini dipakai pada sistem dan perangkat tertentu seperti Flywheel.
Dengan bantuan magnetic bearing ini, maka flywheel bisa terapung di medan magnet. Beberapa tipe flywheel bisa berputar lebih dari 50 ribu rpm.
Bandingkan dengan Roller Bearing biasa atau Ball Bearing yang akan langsung meleleh dalam kecepatan ini. Karna magnetic bearing tidak punya moving part, maka kecepatan putarnya bisa sangat cepat.
Itulah jenis bearing automotive equipment yang patut diketahui, perkara itu penting atau tidak tetapi jika Anda memiliki sebuah kendaraan baik sepeda genjot atau kendaraan lain, maka selayaknya Anda ketahui hal ini.
2.2. Pelumasan Bearing.
Pelumasan bearing diperlukan untuk mengurangi gesekan, keausan dan dalam beberapa kasus digunakan untuk memindahkan panas yang dihasilkan oleh gesekan pada bearing.Banyak riset telah dilakukan guna menemukan metode pelumasan yang efektif.
Terdapat empat jenis gesekan dan system pelumasan yang memyetainya:
1.       Dry friction adalah saat tidak ada pelumas di antara permukaan-permukaan yang saling bersentuhan. Pada kondisi beban yang ringan, bearing akan bekerja namun dengan koefisien gesek tinggi. Saat beban bearing meningkat, akan tercapai suatu titik dimana terjadi kontak molekul logam ke logam yang menyebabkan perpindahan material pada permukaan-permukaan yang berdekatan satu sama lainnya. Proses ini dinamakan temporary welding action.
2.      Boundary lubrication adalah saat lapisan oil film di antara permukaan yang saling menggelinding berada dalam kondisi yang sangat tipis. Ini terjadi pada bearing sebuah machine ketika suplai pelumas bertekanan mengalami kegagalan, ketika machine di-start setelah standing idle selama beberapa jam, atau pada machine dimana pelumas dari plain bearing tidak berkelanjutan, seperti melumasi part dengan oli dari oil can sekali dalam sebulan. Sifat-sifat yang terpenting dari oli pada sistem pelumasan adalah kemampuan mengalir sendiri ke dalam dua permukaan untuk memberikan lapisan pelindung
3.      Full film lubrication memisahkan dua permukaan dengan pelumas bertekanan. Pelumas bertekanan dibentuk oleh kombinasi viskositas oli yang cukup dan pergerakan relatif dari permukaan yang membentuk sebuah bantalan hydrodynamic di bawah shaft yang menjamin tersedianya lapisan oil film. Untuk pelumasan jenis ini, harus tersedia cukup oli dan jenis olinya pun penting diperhatikan karena meskipun ketebalan oli yang terbentuk sebagai bantalan hydrodynamic sudah sesuai, namun tenaga tidak boleh terlalu banyak diserap akibat oli yang terlalu kental.

4.      Rolling friction terjadi pada anti-friction bearing, dimana kerja bearing tidak bergerak meluncur tetapi hanya ball atau roller yang berputar disepanjang permukaan yang halus. Jika diberi beban, maka roller sedikit menekan permukaan dan dibutuhkan tenaga untuk memutarnya
5.      Kondisi shaft saat berputar berawal dari dry friction, boundary lubrication dan full film lubrication.
2.2.1.      Metode Pelumasan
Peralatan pelumasan bervariasi dari lubang oli yang sederhana sampai sistem sirkulasi yang lebih rumit, terdiri dari: pompa, filter, pendingin oli dan perlengkapan peringatan penurunan tekanan dan suhu berlebih.
Sistem pelumasan oli dapat diklasifikasikan ke dalam:
1.       Hand oiling atau pelumasan manual dimana diperlukan keterlibatanoperator/maitenance .Bentuk yang paling sederhana dari system ini adalah  lubang yang dibor pada bearing/dudukannya kemudian dipasang nipple sebagai penutup sekaligus tempat pelumasan.




2.       Low-pressure, non-mechanical system terdiri dari reservoir oli dengan menggunakan beberapametode untuk menyuplai oli ke bearing .Oli mengalir ke bearing dengan konstan, walaupun shaft berputar atau tidak, tetapi jika oli sudah kering, penunjukan pada reservoir oli dapat mengindikasikan kemungkinan bearing berputar dengan kondisi oli kering.Metode-metode tersebut adalah:
• Metode absorbent wick (sumbu hisap):Sumbu bertindak sebagai penyerap dan semakin panjang sumbu diluar reservoir semakin banyak aliran olinya
• Metode constant drip system (tetesan konstan) memiliki pengaturan untuk mengontrol tingkat tetesan oli dan memiliki permukaan yang transparan sehingga tingkat ketinggian oli dapat diperiksa.
3.      Total Loss Feed Bertekanan Tinggi yang Diatur Secara Mekanis;Pada sistem otomatis, pompa digerakkan dengan kecepatan rendah oleh cam yang berfungsi sebagai penggerak dari machine yang akan dilumasi




2.3.            jenis pelumasan pada bearing.
Secara umum sistem pelumasan pada bearing dibagi menjadi tiga jenis, yakni menggunakan grease, menggunakan oli, dan tipe kering. Pemilihan diantara ketiganya tergantung atas kondisi operasional bearing, jenis dan ukuran bearing, konstruksi penggunaan bearing, kebutuhan sirkulasi pelumasnya serta biaya yang tersedia.
Grease Lubrication
Grease adalah zat lubricant yang berstruktur semi-solid. Grease dibuat dari minyak mineral atau juga nabati yang dicampur dengan zat pengental sejenis sabun. Terkadang ditambahkan pula dengan zat aditive seperti PTFE, grafit, dan molibdenum desulfit, untuk memperbaiki sifat-sifat pelumasnya.
Grease digunakan pada mekanisme bearing yang hanya membutuhkan sedikit lubrikasi, dimana tidak perlu menggunakan oli sebagai lubricant. Ia juga berfungsi untuk mencegah masuknya kotoran-kotoran masuk ke bearing. Sisi negatif dari penggunaan grease adalah gesekan pada bearing yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan penggunaan oli, hal ini disebabkan karena nilai viskositasnya yang tinggi.
Berikut adalah beberapa jenis grease bearing yang diklasifikasikan berdasarkan jenis bahan dasar serta fungsinya:
1.      Mineral Grease: Jenis ini menggunakan bahan dasar utama dari mineral minyak bumi, yang dikentalkan oleh bahan sabun. Tipe ini biasa digunakan pada bearing-bearing mesin industri. Dapat bekerja pada temperatur tinggi, terutama yang berbahan dasar sintetis.
2.      Silicone Grease: Tipe ini menggunakan bahan pengental silika yang tidak akan membentuk struktur kristal di dalamnya. Grease tipe ini tidak akan merusak seal yang terbuat dari karet karena bahan dasarnya yang tidak menggunakan minyak bumi.
3.      Food-Grade Grease: Grease jenis ini menggunakan bahan dasar minyak nabati. Ia digunakan sebagai pelumas pada bearing-bearing mesin yang melakukan kontak langsung dengan makanan. Industri manufaktur yang memproduksi makanan pasti menggunakan pelumas jenis ini pada mesinnya.









Salah satu jenis bearing yang paling banyak digunakan di dunia industri adalah tipe ball bearing. 90% dari ball bearing menggunakan pelumas grease. Penggunaan grease pada ball bearing dapat diklasifikasikan berdasarkan desain bearing tersebut menjadi tiga, yaitu:
1.      Single-Shield Bearing Tipe ini menggunakan sebuah bearing yang memiliki desain khusus dimana pada salah satu sisinya dibuat sebuah dinding tipis (shield). Dinding ini berfungsi untuk menjaga agar kotoran yang tercampur dengan grease di luar dinding tidak masuk ke sisi roller. Desain ini akan lebih memperpanjang usia bearing karena kotoran tidak akan secara mudsh masuk ke sisi roller.



2.      Double-Shield Bearing Sama dengan tipe sebelumnya, hanya saja kali ini terdapat dua dinding tipis di kedua sisi roller. Dengan desain ini akan didapatkan perlindungan yang lebih maksimal terhadap roller. Sirkulasi grease terjadi dengan perlahan pada saat mesin berputar dan menciptakan gaya sentrifugal pada bearing tersebut.

3.      Open Bearing Berbeda dengan dua tipe sebelumnya, tipe ini tidak menggunakan dinding (shield) untuk melindungi roller. Namun jenis ini adalah yang paling cocok digunakan untuk mesin dengan beban kerja yang tinggi, sehingga membutuhkan sirkulasi grease lebih besar untuk kebutuhan pendinginan.










Oil Lubrication
Lubrikasi bearing yang menggunakan oli, dibutuhkan pada mesin-mesin dengan beban kerja tinggi. Sistem lubrikasi oli juga berfungsi untuk menyerap panas yang timbul pada areabearing akibat beban kerja yang tinggi. Selain itu, lubrikasi oli pada bearing juga digunakan pada mesin-mesin yang memang bekerja pada temperatur tinggi, seperti feed water pumppada water-steam cycle yang berfungsi memompa air bertemperatur tinggi dari tangki ke boiler.
Berikut adalah beberapa bentuk desain lubrikasibearing dengan menggunakan oli:
1.      Ring Oiler Ring oiler adalah sistem lubrikasi oli yang paling sederhana, terdiri atas sebuah cincin logam yang terletak melingkar di sekeliling shaft dan berdekatan dengan bearing. Tepat di bawah shaft tersebut terdapat sebuah bak oli, dan dengan ukuran cincin logam yang cukup maka ada bagian cincin tersebut yang terendam oli. Jika poros berputar, maka cincin akan ikut berputar. Putaran cincin ini akan membawa oli dari bak untuk naik ke atas dan sampai pada poros mesin selanjutnya oli tersebut akan menyebar kesamping untuk melumasi bearing.
           Lubrikasi oli tipe ini cocok digunakan untuk mesin dengan beban kerja sedang dengan putaran poros tidak lebih dari 1000rpm. Bearing yang menggunakan sistem pelumasan ini haruslah yang bekerja pada poros mesin yang berada dalam posisi horisontal. Pelumasan tipe ini banyak digunakan pada motor-motor listrik dan generator kecil.
2. Splash Lubrication Splash Lubrication Sistem lubrikasi ini digunakan pada banyak sistem roda gigi serta mesin penggerak piston.Sistem ini menggunakan sebuah bak oli yang terletak di bawah sistem roda gigi ataupunsistem piston, dengan ada bagian roda gigi yang terendam di dalam oli. Pada saat mesin beroperasi, maka pada roda gigi yang terendam oli tersebut akan mencipratkan oli ke semua bagian mesin termasuk ke bearing. Level oli di dalam bak sistem ini harus selalu dijaga pada level yang cukup. Sedikit saja level oli tersebut kurang akan sangat berbahaya terhadap sistem keseluruhan, tidak hanya berbahaya pada sisi bearing tapi juga berbahaya pada roda gigi ataupun piston yang ada di dalamnya.







3.      Pressure Lubrication
           Pressure Lubrication. Mesin yang bekerja pada kondisi temperatur tinggi atau juga daya yang sangat tinggi, membutuhkan sistem pelumasan yang kompleks. Apalagi jika mesin tersebut bekerja di area kerja yang kotor, kontaminasi dari kotoran yang tercampur oli akan sangat mengurangi umur bearing dan komponen mesin lainnya. Pada mesin sejenis ini diperlukan minyak pelumas dalam kondisi bersih dan bertemperatur stabil yang selalu di-supply ke bagian-bagian yang membutuhkan pelumasan, dan oli yang terbuang dapat di-treatment lebih lanjut sehingga dapat dipergunakan kembali. Treatment oli pada sistem pressure lubrication memiliki fungsi utama sebagai berikut:
§  Filterisasi untuk menyaring kotoran-kotoran yang ada di dalam oli.
§  Mendinginkan oli untuk menghindari overheat pada komponen-komponen mesin.
§  Terkadang digunakan pula sistem purifier untuk menghilangkan kandungan air yang mungkin saja tercampur dengan oli.
Oil Pressure Lubrication Pada Mobil Rolls-Royce Sistem lubrikasi bertekanan ini sangat cocok digunakan pada mesin-mesin besar seperti pompa yang digunakan pada water-steam cycle, mesin turbocharge, atau juga mesin mobil.

Dry Lubrication
            Sistem lubrikasi yang ketiga ini tidak melibatkan pelumas berbahan cair seperti grease dan oli, sistem ini menggunakan material padat yang dipasangkan langsung pada permukaan gesekan. Bahan-bahan utama yang digunakan sebagai pelumas jenis ini antara lain adalah:
1.      Graphite: Digunakan pada kompresor, mesin industri makanan, ball bearing, dan sebagainya.
2.      Molibdenum desulfit: Digunakan pada mesin-mesin vakum.
3.      Heksagonal boron nitrit: Digunakan pada kendaraan-kendaraan luar angkasa.
4.      Tungsten disulfit: Penggunaannya sama dengan molibdenum desulfit, tetapi karena harganya yang lebih mahal maka cukup jarang digunakan.

2.4. Fungsi lubrikasi pada bearing.
Berikut adalah fungsi lubrikasi pada bearing:
1.      Membentuk lapisan film lubrikasi diantara dua bidang kontak sehingga dapat membantu menahan beban kerja serta mencegah keausan dan kerusakan prematur.
2.      Menyerap panas yang timbul.
3.      Mencegah kontaminasi kotoran-kotoran yang berasal dari luar.
4.      Menghindari suara bising.
5.      Mencegah korosi pada bearing.
6.      Sebagai sistem sealing tambahan.






























BAB III
PENUTUP
3.1.            Kesimpulan.
Dari makalah diatas ditarik kesimpulan bahwa :
1.      bearing adalah sebuah elemen mesin yang berfungsi untuk membatasi gerak relatif antara dua atau lebih komponen mesin agar selalu bergerak pada arah yang diinginkan. Bearing menjaga poros (shaft) agar selalu berputar terhadap sumbu porosnya, atau juga menjaga suatu komponen yang bergerak linier agar selalu berada pada jalurnya.
2.      Pelumasan Bearing diperlukan untuk mengurangi gesekan, keausan, dan dalam beberapa kasus di gunakan untuk memindahkan panas yang dihasilkan oleh gesekan pada bearing. Banyak riset telah dilakukan guna menemukan metode pelumasan yang efektif.

































Daftar Pustaka
https://maintenanceserviceheavyequipment.wordpress.com/2015/11/24/pelumasan-bearing/
https://id.wikipedia.org/wiki/Pelumas
http://artikel-teknologi.com/macam-macam-sistem-lubrikasi-bearing/

 

Tapered Roller Bearing