Analisa Distribusi Tekanan Minyak Pelumas Pada Bantalan Luncur Menggunakan Minyak Pelumas SAE 15W/40 dan SAE 20W/50
ANALISA DISTRIBUSI TEKANAN MINYAK PELUMAS
PADA BANTALAN LUNCUR MENGGUNAKAN PELUMAS
SAE 15W/40 DAN PELUMAS SAE 20W/50
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
FANDI SATRIA H
080401104
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2014
51
Universitas Sumatera Utara
52
Universitas Sumatera Utara
53
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Pelumasan adalah suatu cara untuk mengurangi dan memperkecil gesekan dan
keausan diantara permukaan-permukaan yang bergerak relatif satu sama lain
dengan menempatkan bahan pelumas diantara kedua permukaan yang bergerak
tersebut. Khusus pada penelitian ini digunakan 2 jenis minyak pelumas pada
kendaraan Mobil Automatic dan Mobil Manual yaitu minyak pelumas oli kemasan
Super 2000 SAE 15W/40 dan minyak pelumas oli kemasan Prima Xp SAE
20W/50 sebagai perbandingannya. Dalam penelitian dilakukan perbandingan
antara 2 jenis minyak pelumas oli kemasan
untuk mengetahui pengaruh
penggunaan tersebut pada bantalan luncur. Fenomena pelumasan dapat dilihat
pada hampir semua jenis bantalan luncur yang berfungsi untuk menumpu poros.
Tipe yang paling umum digunakan adalah bantalan gelinding (rooler bearing) dan
bantalan luncur (journal bearing), sebab konstruksinya sederhana, mudah dalam
pekerjaan bongkar pasang, harga relatif murah, dan mudah dalam pengerjaannya.
Kata kunci : Pelumasan, Bantalan Luncur, Rooler Bearing, dan Journal Bearing.
i
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Lubrication is a way to reduce and minimize friction and wear between surfaces
that move relative to each other by placing a lubricant material between the two
surfaces that move. This particular study used two types of lubricant on vehicles
Cars and Car Manual Automatic lubricating oil Super 2000 SAE 15W/40 and
lubrication oil SAE 20W/50 Xp Prima packaging as a comparison. In a study
conducted a comparison between the two types of lubricant oil packaging to
determine the effect of such use on plain bearings. Lubrication phenomenon can
be seen in almost all types of plain bearings which serve to rivet shaft. The most
commonly used type is the rolling bearing and plain bearings, because the
construction is simple, easy disassembly work, the price is relatively cheap, and
easy the process.
.
Keywords: Lubrication, Bearing Launch, Rooler Bearings and Journal Bearings.
i
ii
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Pujian dan rasa syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa
karena atas berkat karunia-Nya, Skripsi ini dapat selesai dengan baik. Skripsi ini
diajukan untuk melengkapi syarat dan melengkapi studi untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik pada jenjang pendidikan sarjana (S1) menurut kurikulum
Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Skripsi ini membahas tentang teknik pelumasan pada bantalan luncur
yang dilumasi dengan 2 jenis minyak pelumas Oli kemasan pada kendaraan Mobil
Automatic dan Mobil Manual, yang berjudul, "Analisa Distribusi Tekanan
Minyak Pelumas Pada Bantalan Luncur Menggunakan Minyak Pelumas
SAE 15W/40 dan SAE 20W/50 ”.
Dengan terselesainya Skripsi ini, pada kesempatan ini Penulis
mengucapkan terima-kasih yang sebesar-besarnya kepada:
l. Orang Tua dan seluruh keluarga tercinta yang telah memberikan dukungan
baik moril maupun materil kepada penulis tanpa pamrih.
2. Bapak Ir. H. A Halim Nasution, M.Sc. selaku dosen pembimbing Skripsi yang
telah meluangkan waktu dan pikiran untuk membimbing penulis dalam
menyelesaikan Skripsi ini.
3. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
5. Seluruh Staf Pengajar dan Pegawai di Lingkungan Departemen Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
6. Semua mahasiswa Teknik Mesin umumnya, dan khususnya sesama rekan-rekan
stambuk 2008.
ii
iii
Universitas Sumatera Utara
Penulis telah mencoba semaksimal mungkin guna tersusunnya Skripsi ini
dengan baik. Penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak yang
bersifat membangun. Akhir kata, Penulis mengharapkan semoga Skripsi ini dapat
bermanfaat bagi pembaca.
Medan,
Januari 2014
Penulis
FANDI SATRIA H
NIM : 080401104
iii
iv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK.....................................................................................................
i
ABSTRACT...................................................................................................
ii
KATA PENGANTAR..................................................................................
iii
DAFTAR ISI.................................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR....................................................................................
viii
DAFTAR TABEL.......................................................................................
x
DAFTAR NOTASI.......................................................................................
xi
BAB I PENDAHULUAN ...........................................................................
1
1.1 Latar Belakang .............................................................................
1
1.2 Tujuan Penelitian .........................................................................
3
1.3 Manfaat Penelitian .......................................................................
4
1.4 Batasan Masalah .........................................................................
4
1.5 Sistematika Penulisan..................................................................
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................
6
2.1 Gesekan dan Keausan .................................................................
6
2.2 Pengertian Pelumasan ................................................................
6
2.3 Fungsi Bahan Pelumas ................................................................
7
2.4 Tipe-tipe Pelumasan ...................................................................
8
2.4.1 Pelumasan hidrodinamis ...................................................
8
2.4.2 Pelumasan elastohidrodinamis ..........................................
9
2.4.3 Pelumasan bidang batas .....................................................
10
2.4.4 Pelumasan tekanan ekstrim ..............................................
11
2.4.5 Pelumasan padat ...............................................................
11
2.4.6 Pelumasan hidrostatis ........................................................
13
2.5 Kekentalan (Viscosity) ...............................................................
14
2.5.1 Kekentalan dinamik dan kekentalan kinematik .................
14
2.5.2 Klasifikasi kekentalan minyak pelumas.............................
17
2.5.3 Minyak pelumas multigrade ..............................................
21
2.5.4 Pengaruh temperatur dan tekanan terhadap kekentalan .....
23
iv
v
Universitas Sumatera Utara
2.6 Pengukuran/Pengujian Kekentalan Minyak Pelumas ................
25
2.6.1 Viskometer bola jatuh (Falling Sphere viscometers) ........
26
2.6.1.1 Viscometer Bola Jatuh yang memenuhi Hukum
Stoke......................................................................
26
2.6.1.2 Viskometer Bola Jatuh Menurut Hoeppler ............
27
2.6.2 Viskometer rotasional ........................................................
28
2.6.3 Viskometer pipa kapiler ....................................................
29
2.6.4 Viskometer cone and plate ...............................................
31
2.6.5 Viskometer Tipe lain ..........................................................
31
2.7 Aditif minyak Pelumas ..............................................................
32
2.8 Bantalan Luncur dan Pelumasan pada Bantalan Luncur ...........
33
2.8.1 Bantalan Luncur ...............................................................
33
2.8.2 Pelumasan hidrodinamis pada bantalan luncur ................
34
2.8.2.1 Teori aliran hidrodinamis fluida diantara dua
plat/permukaan datar .................. ..........................
35
2.8.2.2 Persamaan tekanan Sommerfelt untuk
Pelumasan Hidrodinamis pada bantalan
Luncur................................................................ ...
37
2.8.3 Ketidakpastian Pengukuran (Uncertainties Measurement)
J.P.Holman...........................................................................
39
Grafik kurva teoritis Sommerfeld........................................
42
BAB III METODE PENGUJIAN .............................................................. .
45
3.1 Diagram Alir Pengujian Tekanan Minyak Pelumas ..................
45
3.2 Variabel Pengujian Tekanan Minyak Pelumas ..........................
46
3.3 Peralatan Pengujian Tekanan Minyak Pelumas .........................
46
3.4 Pengisian Minyak Pelumas dan Pemanasan .............................
49
3.5 Pengujian Karakteristik Bantalan Luncur ..................................
49
3.6 Pengujian Kekentalan Minyak Pelumas ....................................
50
BAB IV DATA PENGUJIAN DAN ANALISA ..........................................
51
4.1 Data pengujian kekentalan minyak pelumas ..............................
51
2.8.4
v
vi
Universitas Sumatera Utara
4.2 Analisa hasil pengujian kekentalan minyak pelumas .................
52
4.3 Data pengujian distribusi tekanan ..............................................
53
4.3.1 Data distribusi tekanan setiap titik pengujian pada bantalan
Luncur dengan menggunakan minyak pelumas SAE 15W/40
dan SAE 20W/50 ............................................................
53
4.4 Analisa tekanan pada bantalan luncur menggunakan persamaan
tekanan Sommerfeld....................................................................
63
4.5 Analisa beban bantalan luncur ....................................................
66
4.6 Pembahasan terhadap distribusi tekanan.....................................
68
4.6.1 Pengaruh Putaran Poros Terhadap Tekanan Pada
Bantalan Luncur.................................................................
68
4.6.2 Tekanan Maksimum dan Minimum PadBantalan Luncur pada
setiap putaran.....................................................................
68
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................
70
5.1 Kesimpulan .................................................................................
70
5.2 Saran.............................................................................................
71
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................
72
vi
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
HALAMAN
Gambar 2.1
Pelumasan hidrodinamis untuk gerakan meluncur pada
bidang rata ...............................................................................
9
Pelumasan hidrodinamis pada roller yang bergerak relatif
pada bidang rata.......................................................................
9
Pendefinisian kekentalan dinamik menurut hukum newton
Tentang aliran viskos ...............................................................
15
Pengaruh tekanan terhadap kekentalan, persamaan barus
dan persamaan koeland............................................................
24
Pengaruh temperatur terhadap minyak pelumas SAE pada
tekanan atmosfer......................................................................
25
Gambar 2.6
Viskometer bola jatuh yang memenuhi hukum stokes............
26
Gambar 2.7
Viskometer bola jatuh menurut hoeppler ................................
27
Gambar 2.8
Viskometer rotasional .............................................................
29
Gambar 2.9
Beberapa jenis tipe viskometer pipa kapiler ...........................
30
Gambar 2.10 Viskometer ferranti-cone and plate viskometer ......................
31
Gambar 2.11 Prinsip kerja cone-and-palte viskometer .................................
31
Gambar 2.12
Viskometer stormer .................................................................
32
Gambar 2.13
Viskometer saybolt..................................................................
32
Gambar 2.14
Viskometer mac michael .........................................................
32
Gambar 2.15
Bantalan luncur .......................................................................
34
Gambar 2.16 Aliran hidrodinamis fluida diantara dua plat / permukaan
datar .........................................................................................
Gambar 2.17 Mekanisme pulumasan hidrodinamis pada bantalanluncur ....
35
37
Gambar 2.18 Distribusi tekanan dan geometri bantalan luncur ....................
37
Gambar 3.1
45
Gambar 2.2
Gambar 2.3
Gambar 2.4
Gambar 2.5
Diagram alir pengujian ............................................................
vii
viii
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.2
Alat uji bantalan luncur tecaupment TM 25............................
47
Gambar 3.3
Pandangan asembling peralatan bantalan luncur TM 25 ........
47
Gambar 3.4
Vskometer bolajatuh menurut Hoppler merek HAAKE
FISSONS .................................................................................
50
Grafik distribusi tekanan pada bantalan luncur menggunakan
minyak pelumas SAE 15W/40.................................................
56
Grafik distribusi tekanan disekeliling bantalan luncur
menggunakan minyak pelumas SAE 15W/40..........................
58
Grafik distribusi tekanan pada bantalan luncur menggunakan
minyak pelumas SAE 20W/50.................................................
60
Gambar 4.1
Gambar 4.2
Gambar 4.3
Gambar 4.4
Grafik distribusi tekanan disekeliling bantalan luncur
menggunakan minyak pelumas SAE 20W/50 .........................
viii
62
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
HALAMAN
Tabel 2.1
Bahan yang digunakan sebagai pelumas ....................................
13
Tabel 2.2
Klasifikasi kekentalan ISO minyak pelumas pada suhu 40° .......
19
Tabe1 2.3
Derajat kekentalan SAE untuk minyak pelumas mesin (SAE
J300
Engine oil visccosity clasification) .............................
21
Tabel 2.4
Klasifikasi multigrade SAE crankcase oil viscosity ...................
22
Tabe1 4.1
Data
hasil
pengujian
masa
pengukuran
minyak
pelumas..................................................................................... ..
Tabel 4.2
51
Data hasil pengukuran kekentalan minyak pelumas SAE
15W/40 dan 20W/50 dengan menggunakan Viskometer Bola
Jatuh Menurut Hoeppler ............................................................
Tabel 4.3
51
Data pembacaan manometer dan dsitribusi tekanan pada
bantalan luncur menggunakan minyal pelumas oli SAE
15W/40........................................................................................
Tabe1 4.4
55
Data pembacaan manometer dan dsitribusi tekanan pada
sekeliling bantalan luncur menggunakan minyal pelumas oli
SAE 15W/40............................................................................. ..
Tabel 4.5
57
Data pembacaan manometer dan dsitribusi tekanan pada
bantalan luncur menggunakan minyal pelumas oli SAE
20W/50........................................................................................
Tabel 4.6
59
Data pembacaan manometer dan dsitribusi tekanan pada
sekeliling bantalan luncur menggunakan minyal pelumas oli
SAE 20W/50 ...............................................................................
Tabel 4.7
Nilai ε dan k terhadap minyak pelumas oli SAE
15W/40........................................................................................
Tabel 4.8
65
Nilai ε dan k terhadap minyak pelumas oli SAE
20W/50…....................................................................................
Tabel 4.9
61
65
Beban total pada bantalan luncur terhadap minyak pelumas
oli SAE 15W/40..................................................................... .....
67
Tabe1 4.10 Beban total pada bantalan luncur terhadap minyak pelumas
oli SAE 20W/50 ..........................................................................
ix
67
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
Notasi
Luas permukaan
m2
D
Diameter bantalan
M
D
Dimeter poros/journal
M
E
Eksentrisitas
M
G
gravitasi bumi
m/s2
Tebal lapisan minyak pelumas
M
h„,
Tebal minimum lapisan minyak pelumas
M
K
Konstanta bola uji viskometer Haake
K
Angka Sommerfeld untuk bantalan luncur
Pa
1
Lebar efektif bantalan
M
Ob
Titik pusat bantalan
-
Oj
"fitik pusat poros
-
P
Beban pada bantalan
N
P
Tekanan minyak pelumas
Pa
Tekanan suplai
Pa
R
Jari jari bantalan ..
M
R
jari jari poros l journal
M
T
Waktu
detik (s)
Waktu rata-rata
detik (s)
PO
Satuan
A
h, dy
↕
Arti
Δ
Kelonggaran radial
M
Ε
Perbandingan Eksentrisitas
-
xi
xi
Universitas Sumatera Utara
Τ
Tegangan geser fluida
Θ
Sudut pengukuran radial/angular
θm
Sudut pengukuran radial/angular pada tekanan
N/m2
derajat (°)
derajat (°)
Maksimum
U
Kecepatan relatif permukaan
m/s
Μ
Kekentalan dinamik
Poise (P)
Ν
Kekentalan kinematik
Stokes (S)
Ρ
Kapat massa
kg/m3
Kecepatan putaran poros l Journal
Rpm
xii
xii
Universitas Sumatera Utara
PADA BANTALAN LUNCUR MENGGUNAKAN PELUMAS
SAE 15W/40 DAN PELUMAS SAE 20W/50
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
FANDI SATRIA H
080401104
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2014
51
Universitas Sumatera Utara
52
Universitas Sumatera Utara
53
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Pelumasan adalah suatu cara untuk mengurangi dan memperkecil gesekan dan
keausan diantara permukaan-permukaan yang bergerak relatif satu sama lain
dengan menempatkan bahan pelumas diantara kedua permukaan yang bergerak
tersebut. Khusus pada penelitian ini digunakan 2 jenis minyak pelumas pada
kendaraan Mobil Automatic dan Mobil Manual yaitu minyak pelumas oli kemasan
Super 2000 SAE 15W/40 dan minyak pelumas oli kemasan Prima Xp SAE
20W/50 sebagai perbandingannya. Dalam penelitian dilakukan perbandingan
antara 2 jenis minyak pelumas oli kemasan
untuk mengetahui pengaruh
penggunaan tersebut pada bantalan luncur. Fenomena pelumasan dapat dilihat
pada hampir semua jenis bantalan luncur yang berfungsi untuk menumpu poros.
Tipe yang paling umum digunakan adalah bantalan gelinding (rooler bearing) dan
bantalan luncur (journal bearing), sebab konstruksinya sederhana, mudah dalam
pekerjaan bongkar pasang, harga relatif murah, dan mudah dalam pengerjaannya.
Kata kunci : Pelumasan, Bantalan Luncur, Rooler Bearing, dan Journal Bearing.
i
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Lubrication is a way to reduce and minimize friction and wear between surfaces
that move relative to each other by placing a lubricant material between the two
surfaces that move. This particular study used two types of lubricant on vehicles
Cars and Car Manual Automatic lubricating oil Super 2000 SAE 15W/40 and
lubrication oil SAE 20W/50 Xp Prima packaging as a comparison. In a study
conducted a comparison between the two types of lubricant oil packaging to
determine the effect of such use on plain bearings. Lubrication phenomenon can
be seen in almost all types of plain bearings which serve to rivet shaft. The most
commonly used type is the rolling bearing and plain bearings, because the
construction is simple, easy disassembly work, the price is relatively cheap, and
easy the process.
.
Keywords: Lubrication, Bearing Launch, Rooler Bearings and Journal Bearings.
i
ii
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Pujian dan rasa syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa
karena atas berkat karunia-Nya, Skripsi ini dapat selesai dengan baik. Skripsi ini
diajukan untuk melengkapi syarat dan melengkapi studi untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik pada jenjang pendidikan sarjana (S1) menurut kurikulum
Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Skripsi ini membahas tentang teknik pelumasan pada bantalan luncur
yang dilumasi dengan 2 jenis minyak pelumas Oli kemasan pada kendaraan Mobil
Automatic dan Mobil Manual, yang berjudul, "Analisa Distribusi Tekanan
Minyak Pelumas Pada Bantalan Luncur Menggunakan Minyak Pelumas
SAE 15W/40 dan SAE 20W/50 ”.
Dengan terselesainya Skripsi ini, pada kesempatan ini Penulis
mengucapkan terima-kasih yang sebesar-besarnya kepada:
l. Orang Tua dan seluruh keluarga tercinta yang telah memberikan dukungan
baik moril maupun materil kepada penulis tanpa pamrih.
2. Bapak Ir. H. A Halim Nasution, M.Sc. selaku dosen pembimbing Skripsi yang
telah meluangkan waktu dan pikiran untuk membimbing penulis dalam
menyelesaikan Skripsi ini.
3. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
5. Seluruh Staf Pengajar dan Pegawai di Lingkungan Departemen Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
6. Semua mahasiswa Teknik Mesin umumnya, dan khususnya sesama rekan-rekan
stambuk 2008.
ii
iii
Universitas Sumatera Utara
Penulis telah mencoba semaksimal mungkin guna tersusunnya Skripsi ini
dengan baik. Penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak yang
bersifat membangun. Akhir kata, Penulis mengharapkan semoga Skripsi ini dapat
bermanfaat bagi pembaca.
Medan,
Januari 2014
Penulis
FANDI SATRIA H
NIM : 080401104
iii
iv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK.....................................................................................................
i
ABSTRACT...................................................................................................
ii
KATA PENGANTAR..................................................................................
iii
DAFTAR ISI.................................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR....................................................................................
viii
DAFTAR TABEL.......................................................................................
x
DAFTAR NOTASI.......................................................................................
xi
BAB I PENDAHULUAN ...........................................................................
1
1.1 Latar Belakang .............................................................................
1
1.2 Tujuan Penelitian .........................................................................
3
1.3 Manfaat Penelitian .......................................................................
4
1.4 Batasan Masalah .........................................................................
4
1.5 Sistematika Penulisan..................................................................
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................
6
2.1 Gesekan dan Keausan .................................................................
6
2.2 Pengertian Pelumasan ................................................................
6
2.3 Fungsi Bahan Pelumas ................................................................
7
2.4 Tipe-tipe Pelumasan ...................................................................
8
2.4.1 Pelumasan hidrodinamis ...................................................
8
2.4.2 Pelumasan elastohidrodinamis ..........................................
9
2.4.3 Pelumasan bidang batas .....................................................
10
2.4.4 Pelumasan tekanan ekstrim ..............................................
11
2.4.5 Pelumasan padat ...............................................................
11
2.4.6 Pelumasan hidrostatis ........................................................
13
2.5 Kekentalan (Viscosity) ...............................................................
14
2.5.1 Kekentalan dinamik dan kekentalan kinematik .................
14
2.5.2 Klasifikasi kekentalan minyak pelumas.............................
17
2.5.3 Minyak pelumas multigrade ..............................................
21
2.5.4 Pengaruh temperatur dan tekanan terhadap kekentalan .....
23
iv
v
Universitas Sumatera Utara
2.6 Pengukuran/Pengujian Kekentalan Minyak Pelumas ................
25
2.6.1 Viskometer bola jatuh (Falling Sphere viscometers) ........
26
2.6.1.1 Viscometer Bola Jatuh yang memenuhi Hukum
Stoke......................................................................
26
2.6.1.2 Viskometer Bola Jatuh Menurut Hoeppler ............
27
2.6.2 Viskometer rotasional ........................................................
28
2.6.3 Viskometer pipa kapiler ....................................................
29
2.6.4 Viskometer cone and plate ...............................................
31
2.6.5 Viskometer Tipe lain ..........................................................
31
2.7 Aditif minyak Pelumas ..............................................................
32
2.8 Bantalan Luncur dan Pelumasan pada Bantalan Luncur ...........
33
2.8.1 Bantalan Luncur ...............................................................
33
2.8.2 Pelumasan hidrodinamis pada bantalan luncur ................
34
2.8.2.1 Teori aliran hidrodinamis fluida diantara dua
plat/permukaan datar .................. ..........................
35
2.8.2.2 Persamaan tekanan Sommerfelt untuk
Pelumasan Hidrodinamis pada bantalan
Luncur................................................................ ...
37
2.8.3 Ketidakpastian Pengukuran (Uncertainties Measurement)
J.P.Holman...........................................................................
39
Grafik kurva teoritis Sommerfeld........................................
42
BAB III METODE PENGUJIAN .............................................................. .
45
3.1 Diagram Alir Pengujian Tekanan Minyak Pelumas ..................
45
3.2 Variabel Pengujian Tekanan Minyak Pelumas ..........................
46
3.3 Peralatan Pengujian Tekanan Minyak Pelumas .........................
46
3.4 Pengisian Minyak Pelumas dan Pemanasan .............................
49
3.5 Pengujian Karakteristik Bantalan Luncur ..................................
49
3.6 Pengujian Kekentalan Minyak Pelumas ....................................
50
BAB IV DATA PENGUJIAN DAN ANALISA ..........................................
51
4.1 Data pengujian kekentalan minyak pelumas ..............................
51
2.8.4
v
vi
Universitas Sumatera Utara
4.2 Analisa hasil pengujian kekentalan minyak pelumas .................
52
4.3 Data pengujian distribusi tekanan ..............................................
53
4.3.1 Data distribusi tekanan setiap titik pengujian pada bantalan
Luncur dengan menggunakan minyak pelumas SAE 15W/40
dan SAE 20W/50 ............................................................
53
4.4 Analisa tekanan pada bantalan luncur menggunakan persamaan
tekanan Sommerfeld....................................................................
63
4.5 Analisa beban bantalan luncur ....................................................
66
4.6 Pembahasan terhadap distribusi tekanan.....................................
68
4.6.1 Pengaruh Putaran Poros Terhadap Tekanan Pada
Bantalan Luncur.................................................................
68
4.6.2 Tekanan Maksimum dan Minimum PadBantalan Luncur pada
setiap putaran.....................................................................
68
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................
70
5.1 Kesimpulan .................................................................................
70
5.2 Saran.............................................................................................
71
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................
72
vi
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
HALAMAN
Gambar 2.1
Pelumasan hidrodinamis untuk gerakan meluncur pada
bidang rata ...............................................................................
9
Pelumasan hidrodinamis pada roller yang bergerak relatif
pada bidang rata.......................................................................
9
Pendefinisian kekentalan dinamik menurut hukum newton
Tentang aliran viskos ...............................................................
15
Pengaruh tekanan terhadap kekentalan, persamaan barus
dan persamaan koeland............................................................
24
Pengaruh temperatur terhadap minyak pelumas SAE pada
tekanan atmosfer......................................................................
25
Gambar 2.6
Viskometer bola jatuh yang memenuhi hukum stokes............
26
Gambar 2.7
Viskometer bola jatuh menurut hoeppler ................................
27
Gambar 2.8
Viskometer rotasional .............................................................
29
Gambar 2.9
Beberapa jenis tipe viskometer pipa kapiler ...........................
30
Gambar 2.10 Viskometer ferranti-cone and plate viskometer ......................
31
Gambar 2.11 Prinsip kerja cone-and-palte viskometer .................................
31
Gambar 2.12
Viskometer stormer .................................................................
32
Gambar 2.13
Viskometer saybolt..................................................................
32
Gambar 2.14
Viskometer mac michael .........................................................
32
Gambar 2.15
Bantalan luncur .......................................................................
34
Gambar 2.16 Aliran hidrodinamis fluida diantara dua plat / permukaan
datar .........................................................................................
Gambar 2.17 Mekanisme pulumasan hidrodinamis pada bantalanluncur ....
35
37
Gambar 2.18 Distribusi tekanan dan geometri bantalan luncur ....................
37
Gambar 3.1
45
Gambar 2.2
Gambar 2.3
Gambar 2.4
Gambar 2.5
Diagram alir pengujian ............................................................
vii
viii
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.2
Alat uji bantalan luncur tecaupment TM 25............................
47
Gambar 3.3
Pandangan asembling peralatan bantalan luncur TM 25 ........
47
Gambar 3.4
Vskometer bolajatuh menurut Hoppler merek HAAKE
FISSONS .................................................................................
50
Grafik distribusi tekanan pada bantalan luncur menggunakan
minyak pelumas SAE 15W/40.................................................
56
Grafik distribusi tekanan disekeliling bantalan luncur
menggunakan minyak pelumas SAE 15W/40..........................
58
Grafik distribusi tekanan pada bantalan luncur menggunakan
minyak pelumas SAE 20W/50.................................................
60
Gambar 4.1
Gambar 4.2
Gambar 4.3
Gambar 4.4
Grafik distribusi tekanan disekeliling bantalan luncur
menggunakan minyak pelumas SAE 20W/50 .........................
viii
62
ix
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
HALAMAN
Tabel 2.1
Bahan yang digunakan sebagai pelumas ....................................
13
Tabel 2.2
Klasifikasi kekentalan ISO minyak pelumas pada suhu 40° .......
19
Tabe1 2.3
Derajat kekentalan SAE untuk minyak pelumas mesin (SAE
J300
Engine oil visccosity clasification) .............................
21
Tabel 2.4
Klasifikasi multigrade SAE crankcase oil viscosity ...................
22
Tabe1 4.1
Data
hasil
pengujian
masa
pengukuran
minyak
pelumas..................................................................................... ..
Tabel 4.2
51
Data hasil pengukuran kekentalan minyak pelumas SAE
15W/40 dan 20W/50 dengan menggunakan Viskometer Bola
Jatuh Menurut Hoeppler ............................................................
Tabel 4.3
51
Data pembacaan manometer dan dsitribusi tekanan pada
bantalan luncur menggunakan minyal pelumas oli SAE
15W/40........................................................................................
Tabe1 4.4
55
Data pembacaan manometer dan dsitribusi tekanan pada
sekeliling bantalan luncur menggunakan minyal pelumas oli
SAE 15W/40............................................................................. ..
Tabel 4.5
57
Data pembacaan manometer dan dsitribusi tekanan pada
bantalan luncur menggunakan minyal pelumas oli SAE
20W/50........................................................................................
Tabel 4.6
59
Data pembacaan manometer dan dsitribusi tekanan pada
sekeliling bantalan luncur menggunakan minyal pelumas oli
SAE 20W/50 ...............................................................................
Tabel 4.7
Nilai ε dan k terhadap minyak pelumas oli SAE
15W/40........................................................................................
Tabel 4.8
65
Nilai ε dan k terhadap minyak pelumas oli SAE
20W/50…....................................................................................
Tabel 4.9
61
65
Beban total pada bantalan luncur terhadap minyak pelumas
oli SAE 15W/40..................................................................... .....
67
Tabe1 4.10 Beban total pada bantalan luncur terhadap minyak pelumas
oli SAE 20W/50 ..........................................................................
ix
67
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
Notasi
Luas permukaan
m2
D
Diameter bantalan
M
D
Dimeter poros/journal
M
E
Eksentrisitas
M
G
gravitasi bumi
m/s2
Tebal lapisan minyak pelumas
M
h„,
Tebal minimum lapisan minyak pelumas
M
K
Konstanta bola uji viskometer Haake
K
Angka Sommerfeld untuk bantalan luncur
Pa
1
Lebar efektif bantalan
M
Ob
Titik pusat bantalan
-
Oj
"fitik pusat poros
-
P
Beban pada bantalan
N
P
Tekanan minyak pelumas
Pa
Tekanan suplai
Pa
R
Jari jari bantalan ..
M
R
jari jari poros l journal
M
T
Waktu
detik (s)
Waktu rata-rata
detik (s)
PO
Satuan
A
h, dy
↕
Arti
Δ
Kelonggaran radial
M
Ε
Perbandingan Eksentrisitas
-
xi
xi
Universitas Sumatera Utara
Τ
Tegangan geser fluida
Θ
Sudut pengukuran radial/angular
θm
Sudut pengukuran radial/angular pada tekanan
N/m2
derajat (°)
derajat (°)
Maksimum
U
Kecepatan relatif permukaan
m/s
Μ
Kekentalan dinamik
Poise (P)
Ν
Kekentalan kinematik
Stokes (S)
Ρ
Kapat massa
kg/m3
Kecepatan putaran poros l Journal
Rpm
xii
xii
Universitas Sumatera Utara