21
Gambar 2.10. Silinder hidrolik head end extend.
Gambar 2.11. Silinder hidrolik rod end retrack.
2.3 Tekanan Bantalan
Tekanan bantalan atau kapasitas beban merupakan besar gaya radial yang bekerja pada luasan bantalan tertentu, atau dapat dituliskan menjadi persamaan berikut:
2.9 dengan:
P = Tekanan bantalan Nmm²
F = Bebangaya radial pada bantalan N
L = Panjang bantalan mm
D = Diameter dalam bantalan mm
Pada pengoperasiannya bantalan mempunyai nilai ukuran dari kemampuan bahan bantalan untuk menampung energi gesekan yang dihasilkan bantalan, nilai tersebut
adalah pV, dimana pV juga merupakan parameter unjuk kerja yang penting untuk perancangan bantalan ketika menggunakan pelumas batas. Pada nilai ambang pV,
bantalan tidak akan mencapai batas suhu yang stabil, dan akan terjadi kegagalan. Nilai
� A
P �
� �
� A
P �
� �
22
perancangan praktis untuk pV adalah satu bagian dari nilai batas pV, yang diberikan dalam tabel 2.1.
Tabel 2.1. Parameter untuk kerja yang lazim untuk bahan-bahan bantalan dalam pelumasan batas pada suhu ruangan.
sumber : Elemen-Elemen Mesin dalam Perancangan Mekanis Buku 2
Bahan pV
Keterangan lbin2.
ftmnt kPa.
mdetik Vespel
®
SP-21 polymide 300000
10500 Mrek dagang DUPont Co.
Perunggu mangan C86200 150000
5250 Disebut juga SAE 430A
Perunggu alumunium C95200 125000
4375 Disebut juga SAE 68A
Perunggu timah-bertimbal C93200 75000 2625
Disebut juga SAE 660A Bantalan pelumas kering KU
51000 1785
- Perunggu berporiberisi minyak
50000 1750
- Babit:kadar timah tinggi 89
30000 1050
- Rulon
®
PTFE: M-liner 25000
875 Berbahan dasar logam
Rulon
®
PTFE:FCJ 20000
700 Gerakan bergoyang-goyang dan lurus
Babit:kadar timah rendah 10 18000
630 -
Grafitberlogam 15000
525 Graphite Metallizing Corp.
Rulon
®
PTFE:641 10000
350 Aplikasi makanan dan minuman
Rulon
®
PTFE:J 7500
263 Terisi PTFE
Polyurethane:UHMW 4000
140 Berat molekul ekstra tinggi
Nylon
®
101 3000
105 Merek dagang DuPont Co.
Untuk menentukan nilai pV suatu bantalan, maka terdapat beberapa prosedur perancangan bantalan bantalan luncur berpelumas batas, diantaranya adalah:
Menentukan informasi yang diketahui: beban radial bantalan, F lb atau N; kecepatan putar rpm; diameter poros nominal minimum,
in. atau mm berdasarkan analisa tegangan atau analisa defleksi.
23
Tujuan proses perancangan: untuk menentukan diameter nominal dan panjang bantalan dan bahan yang akan memiliki nilai pV yang aman.
a. Menentukan diameter coba-coba, D, untuk tap dan bantalan.
b. Menentukan rasio panjang bantalan dengan diameter, LD, khusus dalam
kisaran 0,5-2,0. Untuk bantalan berpori tanpa pelumas gosokan kering atau berisi minyak, dianjurkan agar LD=1. Untuk bantalan karbon-grafit, dianjurkan
L D=1,5.
c. Menghitung L=D LD panjang nominal dari bantalan.
d. Menetukan nilai yang tepat untuk L.
e. Menghitung tekanan permukaan P lbin² atau Pa, persamaan 2.9.
f. Menghitung kecepatan linier tap:
Satuan SI :
= πDn60000 2.10
dengan: V
= kecepatan linier tap ms π = 3,14
n = Kecepatan putaran poros rpm
D = Diameter dalam bantalan mm
dimana: n
= 2.11
ω = Kecepatan sudut rads
g. Menghitung pV psi-fpm atau Pa.mdetik atau kWm².
pV = P.V 2.12
dengan: P
= Tekanan bantalan kPa V
= Kecepatan linier tap ms pV = Parameter unjuk kerja bantalan kPa.ms
h. Mengalikan 2pV untuk memperoleh satu nilai perancangan untuk pV.
i. Menentukan bahan dari tabel 2.1 dengan nilai yang terhitung dari pV sama
dengan atau lebih besar dari nilai perancangan.
24
j. Menghitung perancangan dari sistem bantalan yang mempertimbangkan
kelonggaran diamentral, pemilihan pelumas, pemberian pelumas, spesifikasi kehalusan permukaan, kontrol panas, dan pertimbangan-pertimbangan
penempatan. k.
Kelonggaran diamentral nominal. Pada penelitian ini, tidak dilakukan perancangan bantalan luncur melainkan
pemeriksaan nilai pV bantalan implement, dimana L dan D bantalan telah diketahui berdasarkan data pengukuran dan spesifikasi, sedangkan P dan V dicari melalui proses
perhitungan. Setelah pV diperoleh maka akan dilakukan perbandingan terhadap bahan bantalan yang telah ditentukan berdasarkan asumsi.
2.4 Tegangan dan Regangan
Kategori