50
C °
atau 100
C °
. Alat untuk mengukur kekentalan minyak pelumas disebut dengan viskometer viscometers.
2.5.1 Viskometer Bola Jatuh Falling Sphere Viscometer
2.5.1.1 Viskometer Bola Jatuh Yang Memenuhi Hukum Stokes
Menurut hukum Stokes, sebuah bola dengan jari-jari r yang bergerak dengan kecepatan rendah v di dalam fluida akan mengalami gaya gesekan yang
melawan arah gerakannya akibat kekentalan fluida, dengan suhu dan tekanan konstan yang besarnya dirumuskan sebagai berikut:
Fv =
6.π.r.v. µ 2.4
dimana: Fv = gaya yang melawan gerakan kg mdet
r = jari-jari bola m v = kecepatan bola relatif mdet
µ = kekentalan fluida N detm
2
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.5 Viskometer bola jatuh yang memenuhi hukum Stokes
Dalam metode bola jatuh sebuah bola jatuh dijatuhkan ke dalam tabung transparan yang berisi fluida. Kecepatan bola jatuh mula-mula rendah, tetapi
percepatan gravitasi menyebabkan kecepatan bertambah sehingga gaya Fv semakin besar. Gaya yang dialami bola adalah gaya gravitasi Fg arahnya ke
bawah, gaya apung Fb arahnya ke atas, dan gaya gesekan Fv arahnya ke atas. Pada suatu kecepatan terentu akan terjadi keseimbangan:
ΣF = 0 Fg = Fb + Fv
2.5
Maka kecepatan bola tidak berubah lagi melainkan tetap pada nilai maksimum atau nilai akhir yang ditulis dengan kecepatan v. Gaya Fg dan Fb dapat ditulis
sebagai fungsi jari-jari bola r, rapat massa bola
b
ρ dan rapat massa fluida
f
ρ : Fg = 43.
π. r
3 b
ρ .
. g 2.6
Fb = 43. π. r
3 f
ρ .
. g 2.7
Universitas Sumatera Utara
Fg = Fb + Fv 43.
π. r
3
.
b
ρ . g = 43. π. r
3
f
ρ .
µ . g + 6.
π.r.v. 6.
π.r.v. µ = 43. π. r
3
.
b
ρ
-
f
ρ
g v
r
f b
. 9
2
2
ρ ρ
µ
− =
.g 2.8
Maka diperoleh kekentalan dinamik μ minyak pelumas fluida yang diuji:
2.9
dimana: µ = kekentalan dinamik N detm
2
v r
2
= perbandingan kuadrat jari-jari bola baja dengan kecepatan rata-rata mdet
b
ρ = rapat massa bola baja kgm
3
b
ρ = rapat massa fluida kgm
3
g
= gaya gravitasi = 9,81 mdet
2
2.5.1.2 Viskometer Bola Jatuh Menurut Hoeppler
Gambar 2.6 Viskometer bola jatuh menurut Hoeppler
Universitas Sumatera Utara
Viskometer bola jatuh menurut Hoeppler dapat dilihat pada gambar diatas. Salah satu keuntungan viskometer bola jatuh menurut Hoeppler
dibandingkan dengan menurut hukum Stokes adalah peralatan yang relatif lebih kecil dan adanya kontrol temperatur, artinya pengukuran dapat dilakukan dengan
temperatur yang bervariasi. Formula untuk pengukuran viskositas menurut Hoeppler adalah :
t K
.
2 1
ρ ρ
µ
− =
2.10 Dimana:
µ = kekentalan dinamik cP ρ
1
= massa jenis bola uji gramcm
3
ρ
1
= massa jenis fluida gramcm
3
K = Konstanta bola uji mPa.s. cm
3
i
r gr.s
2.5.2 Viskometer Rotasional
