Gambar 2.5 pengaruh tempratur terhadap minyak pelumas pada tekanan atmosfer. sumber: Lubrication and Reliability Handbook, by M.J.Neale
2.6 PengukuranPengujian Kekentalan Minyak Pelumas
Kekentalan fluidaminyak pelumas dapat diukur dengan berbagai metode dengan prinsip-prinsip yang berbeda. Misalnya dengan prinsip bola jatuh yang
memenuhi hukum Stokes atau menurut Hoeppler. Pengujian minyak pelumas biasanya dilakukan pada temperatur yang konstan misalnya 40
°C
. Alat untuk mengukur kekentalan minyakpelumas disebut dengan viskometer viscometers.
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
2.6.1 Viskometer Bola Jatuh Falling Sphere Viscometer
2.6.1.1 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 digambarkan seperti pada gambar di bawah.
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 gesekan fluida semakin besar. Gaya yang dialami bola adalah gaya gravitasi gaya apung
arahnya ke atas, dan gaya gesekan arahnya ke atas. Pada suatu kecepatan terentu akan terjadi keseimbangan.
Tabung atau slinder yang digunakan dalam pengujian bola jatuh yang memenuhi hukum Stokes ini haruslah tabung transparan, sehingga dapat dengan mudah
diamati dan dicatat waktu jatuh bola uji.
Gambar 2.6 viskometer bola jatuh yang memenuhi hukum stokes.
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
Maka diperoleh kekentalan dinamik μ minyak pelumas fluida yang diuji:
g v
r
f b
r
. 9
2
2
ρ ρ
µ −
= 2.7
Dimana : µ = kekentalan dinamik N.sm
2
v r
2
= perbandingan kuadrat jari-jari bola baja dengan kecepatan rata-rata mdet.
b
ρ = rapat massa bola baja kgm
3
f
ρ = rapat massa fluida kgm
3
g = gaya gravitasi = 9,81 ms
2
sumber : fisika untuk universitas edisi ke -7 jilid 1
2.6.1.2 Viskometer Bola Jatuh Menurut Hoeppler
Gambar 2.7 Viskometer bola jatuh menurut Hoeppler
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
Viskometer bola jatuh menurut Hoeppler dapat dilihat pada gambar diatas. Pengaturan suhu dapat dilakukan dengan menaikkan atau menurunkan
selimut air water bath pada tabung viskometer. Formula untuk pengukuran viskositas menurut Hoeppler adalah :
t K
.
2 1
ρ ρ
µ −
= 2.8
Dimana : µ = kekentalan dinamik Poise
1
ρ = massa jenis bola uji kgm
3
2
ρ = massa jenis fluida kgm
3
K = Konstanta bola uji viskometer t
. = waktu rata-rata
Sumber : Fisika untuk Universitas edisi ke-7 jilid 1
2.6.2 Viskometer Rotasional
Viskometer rotasional Rotational Cylindrical Viscometer seperti pada gambar 2.2 terdiri dari dua slinder konsentris dengan fluida yang terdapat diantara
keduanya. Slinder terluar diputar dan torsi diukur pada slinder yang terdapat di dalam.
Jika : ri = jari-jari slinder bagian dalam ro = jari-jari slinder bagian luar
la = panjang tabungslinder = radial clearence
Didapat kekentalan dinamikabsolut:
a i
o q
o
l r
r t
2
2
πϖ δ
µ
=
2.9
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
Gambar 2.8. Viskometer Rotasional
2.6.3 Viskometer Pipa Kapiler
Pengukuran kekentalan pada viskometer pipa kapiler Capillary Viscometers didasarkan pada pengukuran rata-rata aliran fluida melalui tabung
berdiameter kecilpipa kapiler. Ada banyak tipevarian viskometer yang menggunakan prinsip aliran fluida
melalui pipa kapiler, dan viskometer pipa kapiler merupakan viskometer yang memiliki varian paling banyak dibandingkan dengan tipe viskometer yang lain.
Beberapa diantaranya dapat dilihat seperti pada gambar di bawah.
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
Gambar 2.9 Beberapa jenis tipe viskometer pipa kapiler
Jika
o k ,
µ =
o o
ρ µ
adalah kekentalan kinematik pada ρ = 0 dan tempratur tetap,
Serta A =
4
8 a
g l
t
π , dan mengingat
t q
1 α , maka
t B
q A
h
t o
k ,
= =
µ
Dimana B adalah konstanta dari fungsi alat uji tersebut.
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
2.6.4 Viskometer Cone and Plate
Gambar 2.10 Viskometer Ferranti - Cone and Plate Viscometers
Gambar 2.11. Prinsip kerja Viskometer Ferranti - Cone and Plate Viscometers
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
2.6.5 Viskometer tipe lain
Selain dari viscometer diatas, masih banyak lagi viscometer tipe lain, beberapa diantaranya dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 2.12 Viskometer Stormer
Gambar 2.13 Viskometer Saybolt
UNIVERSITAS SUMATRA UTARA
Gambar 2.14 Viskometer MacMichael
2.7 Aditif minyak pelumas
