= 300 0096
, 7277
, 2
= 5056,88 rpm. Sehingga besarnya perbedaaan putaran kritis dengan putaran normal turbin,
diperoleh :
100 -
x n
n n
n
kr t
kr
= ∆
100 5700
5056,88 -
5700 x
= 11,28 Dari praktek ternyata, bila putaran kritis berbeda dengan putaran
normal sebesar 15 sampai 20 , dapat dipastikan bahwa turbin sudah berada dalam operasi yang aman Lit. 1, hal. 328, akan tetapi kebanyakan pabrik
pembuat turbin memakai kepesatan operasi normal lebih tinggi atau lebih rendah daripada kepesatan kritis sebesar 30 sampai 40.
4.7 Bantalan dan Pelumasan
Bantalan merupakan bagian utama dari elemen mesin sehingga dalam pemilihannya harus dipertimbangkan peranannya. Bantalan yang dipakai pada
rancangan ini adalah bantalan luncur, mengingat beban yang dialami cukup besar dan putaran yang tinggi. Bantalan disuplai dengan minyak pelumas yang biasanya
pada tekanan 0,4 sampai 0,7 atm pengukuran gauge. Ruang bebas disediakan diantara poros dan permukaan bantalan untuk dapat memberi tempat bagi lapisan
minyak pelumas. Secara umum bantalan luncur dapat digambarkan sebagi berikut :
Gambar 4.6 Bantalan Luncur
Sumber lit.1, hal 277
Pendesainan bantalan ini dilaksanakan menurut metode yang disarankan oleh M.I. Yanovsky untuk bantalan luncur 180
. Jenis bantalan yang digunakan adalah bantalan radial journal bearing. Untuk ruang bebas a dan b dipilih sesuai
dengan diameter poros. Ruang bebas yang diperbolehkan untuk bantalan luncur yang didasarkan pada data operasi turbin uap diberikan pada tabel 4.5 berikut :
Tabel 4.5 Ruang Bebas yang Diperbolehkan untuk Bantalan Luncur
No. Diameter poros,
Mm Bantalan tanpa lapisan logam putih
Bantalan dengan lapisan logam putih Ruang bebas
atas, mm Ruang bebas
bawah, mm Ruang bebas
Atas, mm Ruang bebas
bawah, mm Minimal
Maksimal Minimal
Maksimal Minimal
Maksimal Minimal
Maksimal
1 50
0,15 0,25
0,10 0,15
0,10 0,12
0,15 0,20
2 100
0,20 0,30
0,10 0,20
0,10 0,15
0,20 0,25
3 150
0,30 0,40
0,15 0,25
0,20 0,25
0,30 0,40
4 200
0,40 0,55
0,20 0,30
0,20 0,30
0,35 0,45
5 250
0,50 0,65
0,25 0,35
0,25 0,35
0,45 0,55
6 300
0,60 0,75
0,30 0,40
0,30 0,45
0,55 0,62
7 350
0,70 0,85
0,35 0,45
0,35 0,50
0,62 0,70
Sumber lit.1, hal 277
Ruang bebas a dan b dipilih sesuai dengan diameter poros Tabel 4.6, dengan interpolasi didapat harga a untuk diameter 240 mm yang dipilih untuk
bantalan dengan lapisan logam putih a = 0,34 mm dan b = 0,53 mm.
Gambar 4.7 Kedudukan Poros Pada Bantalan pada Berbagai Kecepatan
Sumber lit.1, hal 276
Menurut lit.1, hal 279, perbandingan dL biasanya diandaikan sebesar 1 sampai 1,2, akan tetapi untuk bantalan yang dibebani dengan beban yang berat, nilai-nilai
yang lebih besar dapat dipakai diambil 2. L = d2 = 2402
L = 120 mm.
Gaya tangensial yang terjadi pada poros sebesar :
2
p t
t
d M
F =
...................................................lit.4, hal 25
kg F
t
41 ,
17758 2
240 47
, 2131009
= =
Beban pada poros sebesar : W = berat poros + berat cakram
W = 710,25 + 459,78kg = 1170,04 kg Maka gaya radial sebesar :
kg F
F F
W F
r r
t r
92 ,
17796 41
, 17758
04 ,
1170
2 2
2 2
= +
= +
=
Koefisien kriteria beban bantalan diperoleh dari persamaan:
µ φ
υ
. .
2
u L
d a
F
r v
= …………………..…. lit.1, hal. 278
dimana : F
r
= beban bantalan = 17796,92 kg L = panjang permukaan bantalan = 120 mm
u = kecepatan keliling permukaan poros =
60 n
. d
.
p
=
det 85
, 7162
60 5700
, 24
cm =
× ×
π
µ = viskositas rata-rata minyak pelumas = 0,3 x 10
-6
kg.detcm
2
untuk minyak jenis TZOUT GOST 32-53 lit.1, hal 278 maka :
4 ,
1 10
3 ,
85 ,
7162 12
24 034
, 17796,92
6 2
= ×
× =
−
x x
v υ
φ
Besar harga koefisien x diperoleh dari gambar 4.8. Untuk bantalan luncur
θ = 180 dan harga
ε = 2,0 diperoleh x = 0,72
Gambar 4.8 Grafik koefisien φ
v
kriteria beban
Sumber lit.1, hal 278
Koefisien gesek f untuk bantalan dapat dihitung dengan menggunakan data-data pada gambar 4.9. Untuk bantalan luncur
θ = 180 dan harga
ε = 2,0 dan x = 0,72, diperoleh
φ
s
= 5
Gambar 4.9 Grafik untuk menentukan koefisien φ
s
Sumber lit. 1, hal 279
maka : 004554
, 4
, 1
240 5
, 4
034 ,
. =
= ⋅
⋅ =
x x
d a
f
v ss
φ φ
Kerja untuk melawan gesekan :
100 . u
F f
A
r
=
γ
kg.mdet 74
, 5804
100 85
, 7162
92 ,
17796 004554
, =
= x
x A
γ
kkaldet 13,6
427 74
, 5804
427 =
= =
γ
A Q
r
= 56,92 kJkg Dengan mengabaikan kerugian akibat radiasi, maka jumlah minyak
yang dibutuhkan untuk menyerap kalor yang timbul akibat gesekan pada bantalan akan sebesar :
. .
1 2
t t
C Q
q
pl
− =
ρ
γ γ
dimana :
pl
= massa jenis pelumas 0,92 kgltr C = kapasitas termal rata-rata minyak pelumas 0,4 kkalkg
C t
1
= temperatur minyak pada sisi masuk, diandaikan 35 ÷ 45
C. untuk perencanaan ini diambil 40
C. t
2
= temperatur minyak pada sisi keluar = t
1
+ 10 ÷ 45
C. Temperatur minyak pada sisi keluar dari bantalan tidak boleh lebih dari 60
C, karena pada temperatur yang lebih tinggi kualitas minyak pelumas akan menurun dengan cepat yang menjadi tidak dapat
dipakai lagi untuk pemakaian selanjutnya. Dalam perencanaan ini ditetapkan t
2
= 52 C.
Maka : 08
, 3
40 52
4 ,
92 ,
6 ,
13 =
− =
x x
q
γ
literdetik
4.8 Rumah Turbin
