Poros
Menurut Elemenn Mesin Sularso,1987:hal 1, Poros adalah salah satu bagian terpenting dari mesin. Hampir semua mesin
meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Peranan dalam transmisi
seperti itu dipegang oleh poros. Secara garis besarnya poros dibedakan
menjadi:
1. Poros transmisi
Poros
ini mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur. Daya
ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, puli sabuk
dan sproket rantai.
2. Spindel
Spindel
adalah poros transmisi yang relatif pendek, seperti poros utama mesin
perkakas, dimana beban utamanya berupa puntiran. Syarat yang harus
dipenuhi oleh poros ini adalah depormasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti.
3. Gandar
Gandar
adalah poros yang dipasang diantara roda-roda kereta barang dimana,
tidak mendapat beban puntir. Gandar ini hanya mendapat beban lentur.
Dalam merencanakan sebuah poros hal-hal penting yang diperhatikan adalah sebagai berikut :
1. Kekuatan poros
Kekuatan
poros adalah kekuatan poros untuk menerima beban puntir atau lentur
atau gabungannya. Perlu juga diperhatikan jika poros mendapat alur pasak
atau mengalami pengecilan diameter (poros bertingkat). Jadi poros harus
kuat dan mampu untuk menerima semua beban tersebut.
2. Kekauan poros
Meskipun
poros sudah kuat tetapi jika lenturan atau defleksi puntirannya harus
besar, misalnya pada kotak roda gigi. Oleh karena itu disamping
kekuatannya harus diperhatikan dan disesuaikan dengan mesin yang akan
dilayani.
3. Putaran kritis
Bila
putaran suatu mesin dinaikkan maka pada harga tertentu akan menimbulkan
getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini disebut putaran kristis. Jika mungkin poros harus direncanakan dengan putaran kerja dibawah putaran kristisnya.
4. Bahan
Bahan
untuk poros hendaknya bahan yang tahan terhadap korosi, terutama untuk
poros yang bersinggungan langsung dengan fluida yang korosif dan poros
mesin yang sering berhenti dalam jangka waktu yang lama. Tetapi pada
batas-batas tertentu dapat dilakukan perlindungan terhadap korosi.
a. Poros yang menerima momen puntir
Momen puntir (juga disebut sebagai momen rencana) adalah T (kg.mm) maka momen puntir dapat dicari dengan :
T = 9,74 x 105 ………..……………(2.1) Sularso,Elemen Mesen, hal. 7
Dimana:
T = Momen Puntir / Torsi (Kg.mm)
Pd = Daya rencana (Kw)
n1 = Putaran poros (rpm)
b. Poros dengan beban berfluktuasi
Dalam
praktek sebenarnya, poros mendapatkan momen torsi dan momen bending
yang berfluktuasi. Untuk merencanakan poros lurus dan poros counter maka haruslah mempertimbangkan adanya faktor kombinasi shock dan fatique didalam
menghitung momen torsi (T) dan momen bending (M). Suatu poros yang
mendapatkan beban kombinasi momen bending dan torsi, maka :
- Momen torsi eqivalen (Te) :
Te = 
……………... (2.2) ) Khurmi, Machine Design, hal. 431
……………... (2.2) ) Khurmi, Machine Design, hal. 431
- Momen bending equivalen (Me) :
Me = 
.... (2.3) Khurmi, Machine Design, hal. 431
.... (2.3) Khurmi, Machine Design, hal. 431
Dimana :
Km= faktor kombinasi shock dan fatique untuk bending
Kt = faktor kombinasi shock dan fatique untuk torsi
Table 2.1 Harga Km dan Kt
Jenis Pembahasan
|
Km
|
Kt
|
- Poros Diam
- Poros berputar
|
1,0
1,5 – 2,0
1,5
1,5 – 2,0
2,0 – 3,0
|
1,0
1,5 -2,0
1,0
1,5 – 2,0
1,5 – 3,0
|
(Sumber : Elemen mesin I, hal. 149)
Diameter poros yang direncanakan menurut puntir equivalen (Te)
ds =
…………………………….(2.4) Khurmi, Machine Design, hal 411
…………………………….(2.4) Khurmi, Machine Design, hal 411
Diameter poros yang direncanakan menurut puntir equivalen (Me)
ds =
…………………………….(2.5)Khurmi, Machine Design, hal 415
…………………………….(2.5)Khurmi, Machine Design, hal 415
Penerus daya dengan sabuk (belt)
Sabuk
penggerak adalah suatu peralatan dari mesin yang bekerjanya berdasarkan
dari gesekan. Melalui gesekan antara puli dan sabuk penggerak gaya
melingkar dapat dipindahkan dari puli penggerak ke puli yang digerakan.
Perpindahan gaya ini tergantung dari tekanan sabuk penggerak ke permukaan puli, maka ketegangan dari
sabuk penggerak sangatlah penting dan bila terjadi slip kekuatan
geraknya akan berkurang. Transmisi sabuk dapat dibagi atas tiga kelompok
yaitu :
1. Sabuk rata
Sabuk rata dipasang pada puli silinder dan meneruskan momen antara dua poros yang jaraknya dapat sampai 10 m dengan perbandingan putaran antara 1/1 sampai 6/1.
2 Sabuk dengan penampang trapesium
Dipasang pada puli dengan alur dan meneruskan momen antara dua poros yang jaraknya dapat sampai 5 m dengan perbndingan putaran 1/1 sampai 7/1.
3. Sabuk dan gigi
Digerakkan
dengan sproket pada jarak pusat sampai 2 m dan meneruskan putaran
secara tepat dengan perbandingan antara 1/1 sampai 6/1.
Sebagian besar transmisi sabuk menggunakan sabuk-V karena muda penanganannya dan harganya murah. Kecepatan sabuk direncanakan 10 sampai 20 (m/s) pada umumnya, dan maksimum sampai 25 (m/s). Daya maksimum yang dapat ditrasmisikan kurang lebih sampai 500 (Kw).
Sumber : (Elemen Mesin II, Ir. I Made Rasta,2005,hal 48)
a. Transmisi sabuk datar
Menurut Elemen Mesin II, Ir.I Made Rasta,2005,hal 50, sabuk penggerak datar memberikan fleksibel, menyerap hentakan, pemindahan kekuatan yang efisien pada kecepatan tinggi, tahan tehadap kikisan panas dan harganya murah. Selain itu sabuk datar ini juga dapat dipakai pada puli yang kecil. Kelemahan dari sabuk ini adalah karena sabuk ditentukan untuk tekanan yang tinggi, maka menyebabkan beban yang besar bagi batalan . Adapun tipe dari sabuk penggerak datar ini yaitu :
1. Sabuk terbuka
Sabuk ini digunakan untuk menghubungkan dua poros sejajar dan berputar dengan arah yang sama. Jika jarak diantara kedua sumbu besar, maka sisi kencang sabuk ditempatkan pada bagian bawah.
2. Sabuk silang
Sabuk ini digunakan untuk dua poros sejajar dengan putaran berlawanan arah. Untuk menghindari sobekan keausan, jarak kedua poros maksimum 20b, dimana b adalah lebar sabuk dengan kecepatan di bawah 15 (m/s2)
3. Sabuk perempat putaran
Digunakan pada poros yang tegak lurus dan berputar pada satu arah tertentu.
Jika dikehendaki arah lain maka perlu puli pengarah. Untuk mencegah
lepasnya sabuk, lebar bidang singgung puli harus lebih besar atau sama
dengan 1,4 lebar sabuk.
4. Sabuk dengan puli pengencang
Sabuk ini digunakan pada poros sejajar dengan sudut kontak kecil pada puli kecil.
5. Sabuk kompon
Digunakan untuk meneruskan daya dari poros satu ke poros lainnya melalui beberapa puli.
6. Sabuk dengan puli pelepas
Sabuk ini digunakan jika dikehendaki menghentikan atau menjalankan poros mesin tanpa mempengaruhi puli penggerak. Puli yang dipasak pada poros mesin dan yang berputar pada kecepatan sama poros mesin disebut test pulley. Puli yang berputar bebas disebut a loose pulley.
b. Transmisi sabuk –V
Menurut Elemen Mesin,Sularso,1987,hal 163, Sabuk-V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Tenunan tetoron atau semacamnya dipergunakan sebagai inti sabuk
untuk membawa tarikan yang besar (Gambar2.6). Sabuk-V dibelitkan
dikeliling alur puli yang berbentuk V pula. Bagian sabuk yang sedang
membelit pada puli ini mengalami lengkungan sehingga lebar bagian
dalamnya akan bertambah besar. Gaya gesekan juga akan bertambah karena pengaruh bentuk baji, yang akan menghasilkan transmisi daya yang besar pada tegangan yang relatif rendah. Hal ini merupakan salah satu keunggulan sabuk-V dibandingkan dengan sabuk rata.
Dalam Gambar 2.7 diberikan berbagai proporsi penampang sabuk-V yang umum dipakai
1. Terpal
2. Bagian Penarik
3. Karet Pembungkus
4. Bantal Karet
Atas dasar daya rencana dan putaran poros penggerak, penampang sabuk-V yang sesuai dapat diperoleh (lihat gambar 2.8). Daya rencana dihitung dengan mengalikan daya yang akan diteruskan dengan factor koreksi.
Gambar 2.8 Diagram pemilihan sabuk-V
Sumber : Sularso, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin, hal. 164
Transmisi sabuk-V hanya dapat menghubungkan poros-poros yang sejajar dengan putaran yang sama. Dibandingkan
dengan transmisi roda gigi atau rantai, sabuk-V bekerja lebih halus dan
tak bersuara. Untuk mempertinggi daya yang ditransmisikan dapat dipakai
beberapa sabuk-V yang dipasang sebelah-menyebelah. Jarak sumbu poros
harus sebesar 1,5 – 2 kali diameter puli besar.
Putaran puli penggerak dan yang digerakkan berturut-turut adalah n1 (rpm) dan n2 (rpm), dan diameter nominal masing-masing adalah dp (mm) dan Dp (mm) serta perbandingan putaran U dinyatakan dengan n2/n1
atau dp/Dp. Karena sabuk-V biasanya dipakai untuk menurunkan putaran,
maka perbandingan yang umum dipakai ialah perbandingan reduksi i (i >
1) dimana :
........... 
....................................... (2.6) Elemen mesin Sularso.hal 166
....................................... (2.6) Elemen mesin Sularso.hal 166
Dimana :
n1........ = Putaran penggerak (rpm)
n2........ = Putaran yang digerakkan (rpm)
dp....... = Diameter puli penggerak (mm)
Dp...... = Diameter puli yang digerakkan (mm)
Kecepatan linier sabuk-V (m/s) adalah :
........... 
.................................................... (2.7) Khurmi, Machine Design, hal 667
.................................................... (2.7) Khurmi, Machine Design, hal 667
Dimana :
V ....... = Kecepatan linier sabuk (m/s)
dp ...... = Diameter puli penggerak (mm)
n1........ = Putaran penggerak (rpm)
Panjang keliling sabuk yaitu :
…….… …(2.8)Elemen Mesin, Sularso. hal 170
Dimana :
L......... = Panjang keliling sabuk (mm)
C........ = Jarak antar poros (mm)
Tabel 2.2 Panjang Sabuk V standar
Nomor
nominal |
Nomor
nominal |
Nomor
nominal |
Nomor
nominal | ||||
(inch)
|
(mm)
|
(inch)
|
(mm)
|
(inch)
|
(mm)
|
(inch)
|
(mm)
|
10
|
254
|
45
|
1143
|
80
|
2032
|
115
|
2921
|
11
|
279
|
46
|
1168
|
81
|
2057
|
116
|
2946
|
12
|
305
|
47
|
1194
|
82
|
2083
|
117
|
2972
|
13
|
330
|
48
|
1219
|
83
|
2108
|
118
|
2997
|
14
|
356
|
49
|
1245
|
84
|
2134
|
119
|
3023
|
15
|
381
|
50
|
1270
|
85
|
2159
|
120
|
3048
|
16
|
406
|
51
|
1295
|
86
|
2184
|
121
|
3073
|
17
|
432
|
52
|
1321
|
87
|
2210
|
122
|
3099
|
18
|
457
|
53
|
1346
|
88
|
2235
|
123
|
2124
|
19
|
483
|
54
|
1372
|
89
|
2261
|
124
|
3150
|
20
|
508
|
55
|
1397
|
90
|
2311
|
125
|
3175
|
21
|
533
|
56
|
1422
|
91
|
2337
|
126
|
3200
|
22
|
559
|
57
|
1448
|
92
|
2362
|
127
|
3226
|
23
|
584
|
58
|
1473
|
93
|
2388
|
128
|
3251
|
24
|
610
|
59
|
1499
|
94
|
2413
|
129
|
3277
|
25
|
635
|
60
|
1524
|
95
|
2438
|
130
|
3302
|
26
|
660
|
61
|
1549
|
96
|
2464
|
131
|
3327
|
27
|
686
|
62
|
1575
|
97
|
2489
|
132
|
3353
|
28
|
711
|
63
|
1600
|
98
|
2515
|
133
|
3378
|
29
|
737
|
64
|
1626
|
99
|
2540
|
134
|
3404
|
30
|
762
|
65
|
1651
|
100
|
2565
|
135
|
3429
|
31
|
787
|
66
|
1676
|
101
|
2591
|
136
|
3454
|
32
|
813
|
67
|
1702
|
102
|
2616
|
137
|
3480
|
33
|
838
|
68
|
1727
|
103
|
2616
|
138
|
3505
|
34
|
864
|
69
|
1753
|
104
|
2642
|
139
|
3531
|
(Sumber : Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin hal, Sularso. 168)
Jumlah sabuk yang diperlukan
........... 
..………………..………………………(2.9) Elemen Mesin, Sularso. hal 173
..………………..………………………(2.9) Elemen Mesin, Sularso. hal 173
Dimana :
N ....... = Jumlah sabuk yang diperlukan
Pd....... = Daya rencana motor (Kw)
Po....... = Kapasitas daya yang ditransmisikan untuk satu sabuk tunggal (tabel 2.2)
KÓ¨..... = Faktor koreksi (tabel 2.3)
Tabel 2.3 Kapasitas daya yang ditransmisikan untuk satu sabuk tunggal Po (Kw)
Putaran puli kecil (rpm)
|
Penampang A
| |||||||
Merek Merah
|
Standar
|
Harga tambahan karena
perbandingan putaran
| ||||||
67 mm
|
100 mm
|
67 mm
|
100 mm
|
1,25-1,34
|
1,35-1,51
|
1,52-1,99
|
2,00-
| |
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
|
0,15
0,26
0,35
0,44
0,52
0,59
0,66
0,72
|
0,31
0,55
0,77
0,98
1,18
1,37
1,54
1,71
|
0,12
0,21
0,27
0,33
0,39
0,43
0,48
0,51
|
0,26
0,48
0,67
0,84
1,00
1,16
1,31
1,43
|
0,01
0,04
0,05
0,07
0,08
0,10
0,12
0,13
|
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,13
0,15
|
0,02
0,04
0,07
0,09
0,11
0,13
0,15
0,18
|
0,02
0,05
0,07
0,10
0,12
0,15
0,18
0,20
|
Putaran puli kecil (rpm)
|
Penampang B
| |||||||
Merek Merah
|
Standar
|
Harga tambahan karena
perbandingan putaran
| ||||||
118mm
|
150
mm
|
118mm
|
150 mm
|
1,25-1,34
|
1,35-1,51
|
1,52-1,99
|
2,00-
| |
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
|
0,51
0,90
1,24
1,56
1,85
2,11
2,35
2,67
|
0,77
1,38
1,93
2,43
2,91
3,35
3,75
4,12
|
0,43
0,74
1,00
1,25
1,46
1,82
1,14
1,42
|
0,67
1,18
1,64
2,07
2,46
2,82
2,14
3,42
|
0,04
0,09
0,13
0,18
0,22
0,26
0,31
0,35
|
0,05
0,10
0,15
0,20
0,26
0,31
0,36
0,41
|
0,06
0,12
0,18
0,23
0,30
0,35
0,41
0,47
|
0,07
0,13
0,20
0,26
0,33
0,40
0,46
0,53
|
(Sumber : Elemen Mesin, Sularso, hal. 172)
Tabel 2.4 Faktor Koreksi (KÓ¨)
Dp-dp
C
|
Sudut kontak Puli Kecil Ó¨ (0)
|
Faktor Koreksi KÓ¨
|
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
|
180
174
169
163
157
151
145
139
133
127
120
113
106
99
90
83
|
1,00
0,99
0,97
0,96
0,94
0,93
0,91
0,89
0,87
0,85
0,82
0,80
0,77
0,73
0,70
0,65
|
(Sumber : Elemen Mesin, Sularso, hal. 174)
Sudut
antara kedua sisi penampang sabuk yang dianggap sesuai adalah sebesar
30 – 40 derajat. Semakin kecil sudut ini, gesekan akan semakin besar
karena efek baji. Sudut yang kecil pada sabuk kecil atau sabuk standar
dapat menyebabkan terbenamnya sabuk kedalam alur puli. Akhir-akhir ini
dalam perdagangan diperkenalkan sabuk-V dengan sudut lebar, yaitu 60
derajat. Untuk sabuk ini dipakai bahan dengan perpanjangan yang kecil
untuk memperbaiki sifat buruk diatas. Tetapi dengan kondisi semacam ini,
gesekan dan perbandingan tarikan yang dicapai menjadi lebih rendah.
Sifat
penting dari sabuk yang perlu diperhatikan adalah perubahan bentuknya
karena tekanan samping, dan ketahanannya terhadap panas. Bahan yang
biasa dipakai adalah karet alam atau sentesis. Pada masa sekarang, telah
banya dipakai karet niopren yang kuat. Tetapi akhir-akhir ini pemakaian
inti tetoron semakin populer untuk memperbaiki sifat perubahan panjang
sabuk karena kelembaban dan karena pembebanan. Dalam proses pembuatan
sabuk, inti tetoron dapat mengerut pada waktu pendinginan, sehingga
perlu proses khusus untuk memperbaikinya. Ada juga proses yang
membiarkan pengerutan tersebut dengan perhitungan panas dan memulihkan
bentuknya ke keadaan semula.
Untuk menentukan tegangan sabuk digunakan rumus :
........... 
................................ (2.10) Elemen Mesin, Sularso. hal 173
................................ (2.10) Elemen Mesin, Sularso. hal 173
Selanjutnya digunakan rumus hubungann antara tegangan sabuk dengan sudut kontak yaitu :
........................................... (2.11) Khurmi, Machine Design, hal 666
Dimana :
T1 = Tegangan sabuk pada sisi tarik ( N )
T2 = Tegangan sabuk pada sisi tekan ( N )
= Koefisien gesek sabuk 
= Sudut antara kedua sisi penampang sabuk
= Sudut kontak sabuk ( rad )
Sedangkan besar momen puntir yang ditimbulkan oleh putaran puli yaitu :
P = (T1 – T2 ) .R .............................................. (2.12) Khurmi, Machine Design, hal 668
Dimana :
P = daya ( watt )
V = kecepatan linier sabuk ( m/s2 )
c. Penerus daya dengan sabuk gilir
Menurut Elemen mesin,Sularso,1987,hal 179 Tranmisi
sabuk yang bekerja atas dasar gesekan belitan mempunyai beberapa
keuntungan karena murah harganya, sederhana konstruksinya dan mudah
mendapatkan perbandingan yang diinginkan. Namun transmisi sabuk tersebut
mempunyai kekurangan dibandingkan rantai atau roda gigi, yaitu karena
terjadi slip pada pulinya dan sabuk. Oleh karena itu macam tranmisi
sabuk biasanya tidak dapat dipakai bilamana dikehendaki putaran tetap
atau perbandingan transmisi yang tetap. Akhir-akhir ini telah
dikembangkan macam sabuk yang dapat mengatasi kekurangan tersebut yaitu
sabuk gilir timing belt. Pada gambar 2.9 digambarkan sabuk gilir yang telah dililit pada sebuah puli.
Sabuk
gilir terbuat dari karet neopon atau plastik peiuretan sebagai bahan
cetak, dengan inti serat gelas atau kawat baja, serta gigi yang
diletakan dengan teliti dipermukaan sebelah dalam dari sabuk ini. Karena
sabuk ini dapat melakukan trasmisi mengait seperti roda gigi atau
rantai, maka gerakan dengan perbandingan yang tetap dapat diperoleh.
Batas maximum kecepatan sabuk gilir 25 m/s2, yang berarti lebih tinggi dari sabuk-V dan daya yang dapat ditransmisikan adalah sampai 60 KW.
Bantalan
Menurut Elemen mesin,Sularso,1987,hal 103, Bantalan
adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau
gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman dan panjang
umur. Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen
mesin lainnya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan
baik maka prestasi seluruh system akan menurun atau tidak dapat bekerja
secara semestinya. Jadi bantalan dalam permesinan dapat disamakan
peranannya dengan pondasi pada gedung.
A. Klasifikasi Bantalan
Menurut Elemen mesin,Sularso,1987,hal 103 Bantalan dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
1. Atas dasar gerakan bantalan terhadap poros
a. Bantaan luncur
Pada
bantalan ini terjadi gesekan antara permukaan poros dan bantalan,
karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan lapisan
pelumas.
b. Bantalan gelinding
Pada
bantalan gelinding terjadi gesekan gelinding antara bagian berputar
dengan bagian yang diam menekan elemen gelinding seperti bola (peluru),
rol atau rol jarum dan rol bulat.
2. Atas dasar arah beban terhadap poros
a. Bantalan radial
Arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus sumbu poros.
b. Bantalan aksial
Arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbu poros.
c. Bantalan gelinding khusus
Bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus sumbu poros.
B. Perbandingan antara Bantalan Luncur dan Bantalan Gelinding
Bantalan luncur Menurut Elemen mesin,Sularso,1987,hal 103
mampu menumpu poros berputar tinggi dengan beban besar. Bantalan ini
sederhana konstruksinya dan dapat dibuat serta dipasang dengan mudah.
Karena gesekannya yang besar pada wakyu mulai jalan, bantalan luncur
memerlukan momen awal yang besar. Pelumasan pada bantalan ini tidak
begitu sederhana. Panas yang timbul dari gesekan yang besar, terutama
pada beban besar, memerlukan pendinginan khusus. Sekalipun demikian,
karena adanya lapisan pelumas, bantalan ini dapat meredam tumbukan dan
getaran sehingga hampir tidak bersuara. Tingkat ketelitian yang
diperlukan tidak setinggi bantalan gelinding sehingga dapat lebih mudah .
Bantalan
gelinding pada umumnya lebih cocok untuk beban kecil daripada bantalan
luncur, tergantung pada bentuk elemen gelindingnya. Putaran pada
bantalan ini dibatasi oleh gaya sentrifugal yang timbul pada elemen
gelinding tersebut. Karena konstruksinya yang sukar dan ketelitiannya
yang tinggi, maka bantalan gelinding hanya dibuat oleh pabrik-pabrik
tertentu saja. Adapun haraganya pada umumnya lebih mahal daripada
bantalan luncur. Untuk menekan biaya pembuatan serta memudahkan
pemakaian, bantalan gelinding diproduksi menurut standar dalam berbagai
ukuran dan bentuk. Keunggulan bantalan ini adalah pada gesekannya yang
sangat rendah. Pelumasannya pun sangat sederhana, cukup dengan gemuk,
bahkan pada macam yang memakai sil sendiri tak perlu pelumasan lagi.
Meskipun ketelitiannya sangat tinggi, namun karena adanya gerakan elemen
gaduh dibandingkan dengan bantalan luncur.
Pada
waktu memilih bantalan, ciri masing-masing harus dipertimbangkan sesuai
pemakaian, lokasi, dan macam beban yang akan dialami.
C. Perhitungan Beban dan Umur Bantalan Gelinding
1. Perhitungan beban equivalen
Menurut Elemen mesin,Sularso,1987,hal 134 Suatu
beban yang besarnya sedemikian rupa hingga memberikan umur yang sama
dengan umur yang diberikan oleh beban dan kondisi putaran sebenarnya
disebut beban ekivalen dinamis. Jika suatu deformasi permanen, ekivalen
dengan deformasi permanent maksimum yang terjadi karena kondisi beban
statis yang sebenarnya pada bagian dimana elemen gelinding membuat
kontak dengan cincin pada tegangan maksimum, maka beban yang menimbulkan
deformasi tersebut dinamakan beban ekivalen statis. Misalkan sebuah
bantalan membawa beban radial Fr (kg) dan beban aksial Fa (kg). Maka
beban ekivalen dinamis P (kg) adalah sbagai berikut :
Untuk bantalan radial (kecuali bantalan rol silinder)
........... Pr = XV Fr + Y Fa ......................................... (2.13) Elemen Mesin, Sularso. hal 135)
Untuk bantalan aksial
........... P = X Fr + Y Fa ............................................... (2.14) Elemen Mesin, Sularso. hal 135)
Factor
V sama dengan 1 untuk pembebanan pada cincin dalam yang berputar, dan
1,2 untuk pembebanan pada cincin luar yang berputar. Harga-harga X dan Y
terdapat dalam table 2.5 berikut ini :
Tabel 2.5 Faktor-faktor V, X, Y dan Xo, Yo
Jenis Bantalan
|
Beban putaran pd cincin dalam
|
Beban putaran pd cincin luar
|
Baris tunggal Fa/VF1>e
|
Baris ganda Fa/VFr<eFa/VFr >e
|
e
|
Baris
Tunggal
|
Baris ganda
| |||||||
V
|
X
|
Y
|
X
|
Y
|
X
|
Y
|
Xo
|
Yo
|
Xo
|
Yo
| ||||
Bantalan bola alur dalam
|
FaCo = 0,014
= 0,028
= 0,028
= 0,084
= 0,11
= 0,17
= 0,28
= 0,42
= 0,56
|
1
|
1,2
|
0,56
|
2,30
1,99
1,71
1,55
1,45
1,31
1,15
1,04
1,00
|
1
|
0
|
0,56
|
2,30
1,90
1,71
1,55
1,45
1,31
1,15
1,04
1,00
|
0,19
0,22
0,26
0,28
0,30
0,34
0,38
0,42
0,44
|
0,6
|
0,5
|
0,6
|
0,5
|
Bantalan bola luar
|
a = 20o
= 25o
= 30o
= 35o
= 40o
|
1
|
1,2
|
0,43
0,41
0,39
0,37
0,35
|
1,00
0,87
0,76
0,66
0,57
|
1
|
1,09
0,92
0,78
0,66
0,55
|
0,70
0,67
0,63
0,60
0,57
|
1,63
1,41
1,24
1,07
0,93
|
0,57
0,68
0,80
0,95
1,14
|
0,5
|
0,42
0,38
0,33
0,29
0,26
|
1
|
0,84
0,76
0,66
0,58
0,52
|
Untuk bantalan baris tunggal, bila Fa/VFr ≤e, X = 1, Y = 0
(Sumber : Elemen Mesin, Sularso, hal. 135)
2. Perhitungan umur nominal
Menurut Elemen mesin,Sularso,1987,hal 136 Umur
nominal L (90% dari jumlah sample, setelah berputar 1 juta putaran
tidak memperlihatkan kerusakan karena kelelahan gelinding) dapat
ditentukan sebagai berikut :
Jika C (kg) menyatakan beban nominal dinamis spesifik dan P (kg) beban ekivalen dinamis, maka factor kecepatan fn adalah :
Untuk bantalan bola, 
....................... (2.15) Elemen Mesin, Sularso. hal 136
....................... (2.15) Elemen Mesin, Sularso. hal 136
Untuk bantalan rol, 
................ (2.16) ; (Elemen Mesin, Sularso. hal 136)
................ (2.16) ; (Elemen Mesin, Sularso. hal 136)
Factor umur bantalan adalah :
Untuk umur nominal Lh adalah:
Untuk bantalan bola, Lh = 500 fh3 ………………….(2.18) Elemen Mesin, Sularso. hal 136
Untuk bamtalan rol, Lh = 500 fh 10/3 ….…..……….(2.19) Elemen Mesin, Sularso. hal 136
Dimana:
Fn = factor kecepatan
Fh = Faktor umur
C = Beban nominal dinamis spesifik (N)
Lh = Umur nominal bantalan (jam)
