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 sebagai berikut :
Gambar 4.7 Bantalan Luncur
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 4.7 berikut :
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.3 Ruang bebas yang diperbolehkan untuk bantalan luncur
Ruang bebas a dan b dipilih sesuai dengan diameter poros Tabel 4.3, dengan interpolasi didapat harga a untuk diameter 224 mm yang dipilih untuk
bantalan dengan lapisan logam putih a = 0,15 mm dan b = 0,25 mm.
Gambar 4.8 Dudukan poros pada bantalan pada berbagai kecepatan
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 = d1,2 = 1001,2
L = 83,33 mm. Gaya tangensial yang terjadi pada poros sebesar :
Universitas Sumatera Utara
Beban pada poros sebesar : W = berat poros + berat cakram
W = 135,282 + 191,51kg = 326,792 kg Maka gaya radial sebesar :
Koefisien kriteria beban bantalan diperoleh dari persamaan :
µ φ
υ
. .
2
u L
d a
F
r v
=
Dimana : F
r
= beban bantalan = 3909,681 kg L = panjang permukaan bantalan = 83,33 mm
u = kecepatan keliling permukaan poros
µ = viskositas rata-rata minyak pelumas = 0,3 x 10
-6
kg.detcm
2
untuk minyak jenis TZOUT GOST 32-53 maka :
Besar harga koefisien x diperoleh dari gambar 4.9. Untuk bantalan luncur θ = 180
dan harga ε = 1,2 diperoleh x = 0,565
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.9 Grafik koefisien φ
v
kriteria beban
Koefisien gesek f untuk bantalan dapat dihitung dengan menggunakan data-data pada gambar 4.10. Untuk bantalan luncur
θ = 180 dan harga
ε = 1,2 dan x =0,72, diperoleh
φ
s
= 3,775
Gambar 4.10 Grafik untuk menentukan koefisien φ
s
maka :
Kerja untuk melawan gesekan :
Universitas Sumatera Utara
Dengan mengabaikan kerugian akibat radiasi, maka jumlah minyak yang dibutuhkan untuk menyerap kalor yang timbul akibat gesekan pada bantalan akan
sebesar : .
. .
60
1 2
t t
C Q
q
x
− =
γ
γ
Dimana : γ = bobot spesifik 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
2
= 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 menurun
dengan cepat yang menjadi tidak dapat dipakai lagi untuk pemakaian selanjutnya maka ditetapkan, t
2
= 52 C.
maka :
4.8 Rumah Turbin
Kategori