BAB II LANDASAN TEORI. energi mekanis dari primer mever. Generator arus bolak-balik (AC) dikenal

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Mesin Listrik 2.1.1.

Pengertian Generator Generator adalah mesin yang dapat mengubah tenaga mekanik menjadi

tenaga listrik melalui proses induksi elektromaknektik. Generator ini memperoleh energi mekanis dari primer mever. Generator arus bolak-balik (AC) dikenal dengan sebutan alternator. Generator terpasang satu poros dengan motor listrik. Generator arus bolak-balik dibagi menjadi dua jenis. Yaitu 1. Generator arus bolak-balik 1 fasa 2. Generator arus bolak-balik 3 fasa 2.1.1.1 Cara kerja generator Generator berkerja berdasarkan hukum faraday yakni apabila suatu penghantar diputarkan didalam sebuah medan magnet sehingga memotong garis gaya magnet maka pada ujung penghantar tersebut akan timbul ggl ( garis gaya listrik ) yang mempunyai satuan volt. TUGAS AKHIR FAKULTAS TEKNIK MESIN

6 http://digilib.mercubuana.ac.id/z

Besar tegangan generator bergantung pada:

=

120

1. Kecepatan putaran (N) 2. Pasang katup (P) 3. frekuensi (F)

2.1.1.2 Kontruksi Generator Kontruksi generator arus bolak-balik adalah sebagai berikut : 1. Rangka Setator Terbuat dari besi tuang, rangka stator merupakan rumah dari bagian-bagian generator lain . 2. Stator Stator meliliki alur–alur sebagai tempat meletakkan lilitan setator. Lilitan stator meliliki fungsi sebagai GGL induksi. 3. Rotor. Rotor adalah bagian yang berputar, pada bagian ini terdapat kutub -kutub magnet dengan lilitannya yang dialiri arus searah, melewati cincin geser dan sikat-sikat.

4. Cincin geser Terbuat dari bahan kuningan atau tembaga yang dipasang pada poros dengan memakai bahan isolasi. Slip ring ini berputar bersama-sama dengan poros dan rotor. TUGAS AKHIR FAKULTAS TEKNIK MESIN


5. Generator penguat Generator penguat merupakan generator arus searah yang dipakai sebagai sumber arus. Pada umumnya generator AC ini dibuat sedemikian rupanya, sehingga lilitan tempat terjadinya GGL induksi tidak bergerak, sedangkan kutub-kutub akan menimbulkan medan magnet berputar. Generator itu disebut dengan generator berkutub dalam, dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 2.1 kontruksi generator kutub dalam

Gambar 2.1. kontruksi generator

Secara umum kutub generator dibedakan atas :

TUGAS AKHIR FAKULTAS TEKNIK MESIN


1. Kutub mangnet dengan bagian kutub yang menonjol (salient ple). Kontrusi seperti ini

digunakan untuk putaran rendah, dengan jumlah kutub yang

banyak. Diameter rodanya besar dan poros pendek. 2. Kutub magnet dengan bagian kutub yang tidak menonjol (non salient pole). Kontrusi seperti ini digunakan untuk putaran tinggi ( 1500 rpm atau 3000 rpm), dengan jumlah kutub yang sedikit, kira – kira 2/3 dari seluruh permukaan rotor dibuat alur-alur untuk tempat lilitan penguat. Yang 1/3 bagian lagi merupakan bagian yang utuh, yang berfungsi sebagai kutub inti katub.

2.1.2. Motor Listrik Dan Komponen Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Alat yang berfungi sebaliknya, mengubah energi

mekanik menjadi

energi listrik disebut generator atau dinamo.[3] Motor listrik dapat ditemukan pada peralatan rumah tangga seperti kipas angin, mesin cuci, pompa air, dan penyedot debu. Pada motor listrik tenaga listrik diubah menjadi tenaga mekanik. Perubahan ini dilakukan dengan mengubah tenaga listrik menjadi magnet yang disebut sebagai elektro magnit. Sebagai mana kita mengetahui bahwa : kutub-kutub dari magnet yang sesama akan tolak-menolak dan kutub-kutub tidak senama, akan tarik-menarik. Maka kita akan memperoleh gerakan jika kita menempelkan sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar, dengan magnet yang lain pada suatu kedudukan yang tetap. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya menggerakkan kompresor, mengangkat bahan, dll. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer,bor listrik, TUGAS AKHIR FAKULTAS TEKNIK MESIN


fan angin) dan di industri. Motor listrik kadang kala disebut kuda kerjanya sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik di industri. Tipe atau jenis motor listrik yang ada saat ini beraneka ragam jenis dan tipenya. Semua jenis motor listrik yang ada memiliki 2 bagian utama yaitu stator dan rotor. Stator adalah bagian motor listrik yang diam dan rotor adalah bagian motor listrik yang bergerak (berputar). Pada dasarnya motor listrik dibedakan dari jenis sumber tegangan kerja yang digunakan. Berdasarkan sumber tegangan kerjanya motor listrik dapat dibedakan menjadi dua yaitu: 1. Motor listrik arus bolak – balik AC ( Alternating current) 2. Motor listrik arus searah DC ( Direct current ) Dari dua jenis motor listrik diatas terdapat varian atau jenis-jenis motor listrik berdasarkan prinsip kerjanya, kontruksi, operasinya, dan karakternya. 2.1.2.1. Motor listrik arus bolak – balik AC ( Alternating current) Motor listrik arus bolak – balik (AC) adalah jenis motor listrik yang beroperasi dengan sumber tegangan arus listrik bolak–balik (AC, Alternating Current). Motor listrik arus bolak – balik AC ini dibedakan lagi berdasarkan. 2.1.2.1.1.

Motor Sikron

Motor sinkron, adalah motor AC berkerja pada kecepatan tetap pada sistem

frekuensi tertentu. Motor ini memerlukan arus searah (DC) untuk membangkitkan daya dan memiliki torque awal yang rendah, dan oleh karena itu motor sinkron cocok untuk penggunaan awal dengan beban rendah, seperti kompresor udara, perubahan frekuensi dan generator motor. Motor sinkron mampu untuk TUGAS AKHIR FAKULTAS TEKNIK MESIN


memperbaiki faktor daya sistem, sehingga sering digunakan pada sistem yang menggunakan banyak listrik. Komponen utama motor sinkron adalah: Rotor. Perbedaan motor utama antara motor sinkron dengan motor induksi adalah bahwa rotor mesin sinkron berjalan pada kecepatan yang sama dengan perputaran medan maget. Hal ini memunginkan sebagian medan magnet rotor tidak terinduksi. Rotor memiliki magnet permanen atau arus DC excited, yang dipaksa untuk mengunci posisi tertentu bila dihadapkan dengan medan magnet lainnya. Stator. Stator menghasilkan medan magnet berputar yang sebanding dengan frekuensi yang dipasok. Motor ini berputar pada kecepatan sinkron, yang diberikan oleh persamaan berikut: = 120. Dimana. f = frekuensi P = jumlah kutub ns = putaran stator 2.1.2.1.2 Motor asinkron (induksi) Merupakan motor listrik AC yang berdasarkan bekerja pada induksi medan magnet antara rotor dan stator. Motor induksi dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama sebagai berikut: 1.

Motor induksi satu fase. Motor ini hanya memiliki satu gulungan

stator, berputar dengan pasokan daya satu fase, memiliki sebuah rotor TUGAS AKHIR FAKULTAS TEKNIK MESIN


kandang tupai, dan memerlukan sebuah alat untuk menghidupkan motornya. Sejauh ini motor ini merupakan jenis motor yang paling umum digunakan peralatan rumah tangga, seperti fan angin, mesin cuci dan pengering pakaian, dan untuk menggunakan 3 sampai 4 Hp 2.

Motor induksi tiga fase. Medan magnet yang berputar yang

dihasilkan tiga fase yang seimbang. Motor tersebut memiliki kemampuan daya yang tinggi, dapat memiliki kandang tupai atau gulungan rotor (walaupun 90% memiliki rotor kandang tupai); dan penyalaan sendiri; diperkirakan bahwa sekitar 70% motor ini di industri menggunakan jenis ini, sebagai contoh, pompa, kompresor, belt conveyor, jaringan listrik, dan grinder. Tersedia dalam ukuran 1/3 hingga ratusan Hp.

2.1.2.2. Motor listrik arus searah DC jenis motor listrik yang beroperasi dengan sumber tegangan arus listrik searah (direct current). Motor DC, sebagai mana namanya motor arus searah, yaitu menggunakan arus DC. Motor DC digunakan pada pengguna khusus dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas.

Motor DC yang meliliki tiga komponen utama: 1.

Kutub medan magnet Secara sederhana digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet akan

menyebabkan perputaran motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang TUGAS AKHIR FAKULTAS TEKNIK MESIN


stasioner dan dinamo yang menggerakkan bearing pada ruang antara kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan yaitu kutub udara dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar melintas bukan diantara kutubkutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplekter dapat satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya dari luar sebagai penyedia struktur medan. 2.

Dinamo Bila arus masuk menuju dinamo, maka arus ini akan menjadi elektromagnet.

Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke AS penggerak untuk menggerakkan beban. Untuk khusus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang berbentuk kutub–kutub, utara dan selatan magnet berganti lokasi. Jikalah ini terjadi, arus berbalik untuk berubah kutub-kutub utara dan selatan dinamo. 3.

Commutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah

untuk membalikan arus listirk dalam dinamo. Commutator juga membentuk dalam transmisi arus antara dinamo dan sumber daya. Keuntungan utama motor listrik DC adalah sebagai penggendali kecepatan, yang tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan pengaturan: 1. Tenaga dinamo – meningkat tenaga dinamo akan meningkatkan kecepatan. 2.

Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.



Motor listrik arus searah DC dapat dibedakan lagi berdasarkan sumber dayanya sebagai berikut: Motor DC sumber daya terpisah/separately Excited. Adalah jenis motor DC yang sumber arus medan disupply dari sumber terpisah, sehingga motor listrik DC ini disebut motor DC sumber daya terpisah (separately excitited). Motor DC sumber daya sendiri/self Excited. Adalah jenis motor DC yang sumber arus medan disupply dari sumber yang sama dengan kumparan motor listrik, sehingga motor listrik DC ini disebut motor DC daya tersendiri (self excited). Motor DC sumber daya sendiri/self exited ini dibedakan lagi menjadi tiga jenis berdasarkan konfigurasi supply medan dengan kumparan motornya sebagai berikut: 1.

Motor DC shunt, pada motor DC shunt gulungan medan (medan shunt)

disambungkan secara paralel dengan gulungan motor listrik. Oleh karena itu total arus dalam jalur merupakan jumlah arus medan dan arus dinamo. 2.

Motor DC seri, pada motor DC seri, gulungan medan (medan shunt)

dihubungkan secara seri dengan gulungan kumparan motor (A). Oleh karena itu arus medan sama dengan arus dinamo. 3.

Motor DC kompon/gabungan, motor kompon DC merupakan gabungan

motor seri dan shunt.



2.1.3. Cara Kerja Motor Listrik. Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama. Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, maka kedua sisi loop, yaitu dalam sisi kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan. Pasangan gaya menghasilkan gaya putaran/torque untuk memutar kumparan. Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putar yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan. Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu pada keluaran tenaga putar/torque dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umum dapat dikategorikan dalam tiga kelompok: 1.

Beban torque konstan adalah beban dimana keluaran energinya

bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torquenya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torque konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan. 2.

Beban dengan variable torque adalah beban dengan torque yang

bervariasi dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan variabel torque adalah pompa sentrifugal dan fan (torque bervariasi sebagai kuadrat kecepatan. 3.

Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan

torque yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh : peralatan mesin.



2.2.

Inverter. Inverter merupakan elektronika daya yang berfungsi sebagai pengubah

arus searah (DC) menjadi bolak – balik (AC) dengan menggunakan menode switching dengan ferkuensi tertentu.switching itu sendiri adalah proses perpindahan antara kondisi ON dan OFF atau pun seebalik nya. Pencacahan arus DC dengan proses switching ini di maksudkan agar terbentuk gelombang AC yang dapat diterima/beban listrik AC. Komponen utama yang digunakan dalam proses switching disebut inverter haruslah sangat cepat. Dalam fungsi lain inverter juga dapat diartikan mengubah arus aki menjadi arus PLN yang digunakan sebagai listrik cadangan dengan tetap membutukan listrik PLN di saat mengecas aki. [4]



SPECIFICATION

SP1000C

ITEM

Continuous power 1000w surge power 2400W DC 12V <0,4A DC 24V <0,3A DC12V : 10V-15V DC24V : 30V AC 100V, 110V, 120V, 220V, 230V, 240V Modilfied sine wave

OUTPUT POWER STANDBY CURRENT INPUT VOL TAGE OUTPUT VOL TAGE OUTPUT WAFEFORM EFFICIENCY

>85% AUTO-DETECTINGWRONG BATTERY CONT.ex 12V/24V ± 5% INTELLIGENT PWM



INITIAL CHECKING



OUTPUT REGULATION



OUTPUT FREQUENCY



COOLING



OUTPUT SHORT



LOWBATTERY



OVER LOAD

50Hz, 55Hz, 60Hz CRYSTAL CONTROLLED AUTO-OPERATION FAN OUTPUT SHORT CIRCUIT PROTECTION <10,5v or 21,5V ± 0,5V PRE-ALARM <9,5V or 20V ± 0,5V SHIDTDOWN & ALARM >1050W PRE- ALARM >1100 SHUD DOWN ALARM

BATTERY POLARITY REVERSE FUSE AC OUTLET 

BATTERY CHARGER



CHARGER CIRCUIT



AUTOMATICAL SWETCH



TRANSFER TIME

BY FUSE DC 12 V : 20A* 9PCS DC 24V :A* 9 PCS 2 AC OUTLETS EUROPEAN TYPE : 1AC OUTLET AUTO-INDICATING FULL BATTERY DC 12V : MAX 10A DC 24V : MAX 5A AC LINE INVERTER INVERTER AC LINE AC LINE INVERTER 16ms INVERTER AC LINE 16ms 360*195*80mm

DIMANTION (L*W*H) 3.8KG NET WEIGHT

Tabel 2.1: Tabel specification inverter TUGAS AKHIR FAKULTAS TEKNIK MESIN


Nilai tambah inverter 1.

Auto Fan. Kipas yang berputar otomatis yang berarti kipas hanya berputar

saat komponen inveeter sedang panas saja. Kipas yang berputar automatis dikarenakan komponen inverter yang lebih kuat atau lebih tahan panas. Sedangkan inverter standar kipas berputar tidak otomatis yang berarti selalu berputar. Dalam inverter terdapat isitilah, diantaranya; 1.

Peak power Peak power adalah daya tarik awal yang mampu ditahan oleh inverter.

Contoh inverter tipe 500 watt dan memiliki spesifikasi peak power sebesar 1000 watt maka inverter tipe 500 watt ini mampu menarik daya listrik pada awal hingga 1000 watt. Sehingga peralatan listrik seperti TV, computer, dll. yang membutuhkan daya tarik awal besar bisa ditambahkan inverter. 2.

Efisiensi Inverter Didalam spesifikasi diatas sering ditulis efisiensi. Disini efisiensi diartikan

adalah arus murni yang keluar dari inverter. Sebagai contoh. Ad inverter efisiensi sebesar 40% dan tipe watt inverter anda 1000 watt maka anda hanya bisa menggunakan sebesar 400 watt karena memang murninya 40%. Dan jika efisiensinya 85-90% maka anda bisa menggunakannya sekitar 850-900 watt.



3.

Inverter Charger

Charger current pada inverter charger adalah besarnya arus ampere untuk mengecas battery/aki. Sebagai contoh, misalnya tertulis current 10Ah maka arus pengisian charger aki pada inverter sebesar 10Ah

2.2.1

Battery Dan Battery Charger. Alat yang mempunyai sumber energi kimia yang dapat menghasilkan

energi listrik dengan elertrik call (sel listrik) dan ketika beberapa sel listrik tersebut dibubungkan secara elektrik akan menjadi baterai. Baetrai ini terdiri dari elektroda dan elektrolit. Elektroda berbentuk plat (lapisan,sedangkan elektrolit berbentuk larutan). Ketika elektroda dihubungkan dengan suatu konduktor akan terjadi penghatar arus dalam elekrolit tersebut. Elektoda ini ada dua macam yaitu katoda dan anoda. Anoda adalah elektoda negative berfungsi sebagai pemberi elekton dan elektrolit. Anoda adalah elektoda positif berfungsi sebagai penerima elektron. Baterai yang dialiri listrik akan terjadi pergerakan molekul dalam elektrolit. Pada saat sel baterai timah hitam tidak dibebani yang berisi larutan elektolit berupa H2SO4 dalam sel baterai. Maka H2SO4 akan terlarut menjadi ion positif (2H+) dan ion (SO4-). Sedangkan pada saat sel baterai dibebani maka ion negatif SO4 dengan katoda yaitu plat timah murni (pb). Ion tersebut dan katoda akan berreaksi menjadi timah sulfat (pbSO4) yang melepaskan dua elektron. Dan ion hidrogen (2H+) akan bereaksi dengan plat timah peroksida (pbO3) sebagai anoda menjadi timah sulfat



(pbSO4) yang melepaskan dua elektron, lalu bersenyawa dengan suatu atom hidrogen yang membentuk molekul air H2O.

Gambar 2.2. Accu/Batre Accu ini digunakan untuk menstarkan motor AC yang akan menggerakan generator. Battery charger atau charger mendapat suplai listrik dari sumber PLN atau dari generator itu sendiri. Battery charger ini berfungsi untuk mengisi energi listrik ke accu dan juga sebagai sumber tenaga untuk komponen–komponen kontrol secara modul–modul elektronik yang terdapat pada panel kontrol genset. Accu ini biasanya berkapasitas 12/24 V, maka battery charger ini harus dapat mengisi accu kapasitas tersebut.



2.2.2 Kontruksi dan bagian-bagian baterai atau accu.

Gambar 2.3 Kontruksi Accu/Baterai 1). Kotak baterai sebagai penampung dan pelindung bagi semua komponen baterai yang ada di dalamnya seperti sel, pengubung sel, plat baterai dan lain-lain. Selain itu juga kotak baterai berfungsi sebagai ruang endap-endap baterai pada bagian bawah. Bahan kotak baterai ini biasanya transparan untuk memudahkan pemerikasaan jumlah atau tinggi elektrolik baterai 2). Tutup baterai, sesuai dengan namanya bagian ini berfungsi sebagai tutup bagian atas baterai, tempat dudukan terminal-terminal baterai, lubang pentilasi. 3). Plat baterai. Terdapat dua buah plat, plat positif dan plat negatif. Kedua plat tersebut mempunyai grid yang terbuat dari antimonia dan paduan timah. Bahan pembuat plat positif adalah bahan antimonia yang dilapisi dengan lapisan aktif oksida timah (lead dioxide, pbO2) yang berwarna cokelat dan plat negatif terbuat dari sponge lead (Pb) yang berwarna abu-abu. Salah satu pengaruh kemampuan baterai dalam mengalirkan arus adalah jumlah dan ukuran plat. Semakin besar dan semakin bayak platnya maka semakin besar pula arus yang dihasilkan. TUGAS AKHIR FAKULTAS TEKNIK MESIN


4). Separator atau penyekat, separator ini ditempatkan diantara plat positif dan plat negatif. Penyekat atau separator ini berpori-pori supaya memungkinkan larutan elektrolit melewatinya. Bagian ini juga berfungsi untuk mencegah hubungan singkat antara plat.

Gambar 2.4. Separator atau Penyekat 5). Sel. Salah satu unit plat positif dan plat negatif yang dibatasi oleh penyekat diantara kedua plat pisitif dan negatif disebut dengan sel atau elemen. Sel-sel baterai dihubungkan secara seri satu dengan lainnya, sehingga jumlah sel baterai akan menentukan besarnya tegangan baterai yang dihasilkan. Satu buah sel didalam baterai menghasilakn tegangan kira-kira sebesar 2,1 volt sehingga untuk baterai yang jumlah selnya 6 menghasilkan total sekitar 12,6 volt.



Gambar 2.5. Sel-sel Baterai. 6). Penghubung sel (cell connevtor) merupakan plat logam yang berhubungan dengan plat-plat baterai. Ada dua plat pengubung pada setiap sel yaitu plat sel positif dan plat sel negatif disambungkan secara seri untuk semua sel. 7). Pemisal sel (cell partition). Bagian ini merupakan bagian dari kotak baterai yang memisahkan setiap sel. 8). Terminal baterai. Secara umum ada dua buah terminal pada baterai, yaitu terminal positif dan terminal negatif. Terminal ini diletakkan pada bagian atas dari aki. 9). Tutup pentilasi. Komponen ini terdapat pada baterai jenis besar yang berfungsi sebagai tutup lubang yang digunakan untuk menambah atau memeriksa air baterai. Pada tutup ini terdapat lubang ventilasi berfungsi untuk membuang gas hydrogen yang sihasilkan pada saat pengisian.



Gamabar 2.6. Tutup Pentilasi/Tutup Baterai

2.3

BEARING

2.3.1. Definisi. Bantalan (bearing) diperlukan untuk menumpu poros berbeban, agar dapat berputar atau bergerak bolak-balik secara kontinyu serta tidak berisik akibat adanya gesekan. Posisi bantalan harus kuat, agar elemen mesin dan poros dapat berkerja dengan baik. Pada suatu peralatan/mesin dapat dipastikan bahwa banyak terdapat komponen bergerak baik dalam bentuk gerakan agular maupun gerak linear. Gerakan relative antara komponen mesin akan menimbulkan gesekan, dimana gesekan ini dapat menurunkan efisiensi mesin, meningkatkan temperature, keausan, dan menimbulkan efek samping lainnya. Gesekan antara komponen mesin lain tersebut dapat diminimaliskan dengan menggunakan bantalan atau bearing. Terdapat dua jenis mekanisme yang digunakan bantalan dalam mengatasi TUGAS AKHIR FAKULTAS TEKNIK MESIN


gesekan yaitu mekanisme sliding dan mekanisme rolling. Untuk mekanisme sliding, dimana terjadi gerakan relative antara permukaan, maka penggunaan pelumas memang peran yang sangat penting. Sedangkan mekanisme rolling, dimana tidak boleh terjadi gesekan relative antara permukaan yang berkontak, peran pelumas lebih kecil. Bentuk pelumas dapat berbentuk gas, maupun padat.[2] Klasifikasi dan kriteria pemeliharaan bantalan. Secara umum dapat diklasifikasikan berdasarkan arah beban dan berdasarkan kontruksi atau mekanismenya mengatasi gesekan. Berdasarkan arah beban yang berkerja pada bantalan, bantalan dapat diklasifikasikan menjadi: 2.3.1.1

Bantalan radial/radial bearing: menahan beban dalam arah

radial/tegak lurus sumbu poros.

Gambar 2.7. Bering/Bantalan Badial.



2.3.1.2.

Bantalan aksial/thurst bearing: menahan beban dalam dalam

arah aksial/sejajar dengan sumbu poros.

Gambar 2.8.Bantalan Aksial. 2.3.1.3.

Bantalan yang dapat menahan kombinasi beban dalam arah

radial dan aksial/bantalan gelinding khusus.

Gamabar 2.9. Bantalan Kombinasi. Berdasarkan kontruksi dan mekanisme mengatasi gesekan, bantalan dapat diklasifikasikan menjadi dua yaitu bantalan luncur (sliding bearing) dan bantalan gelinding (rolling bearing). 2.3.1.3.1.

Bantalan Luncur

Bantalan luncur yang sering disebut sliding bearing atau plain bearing menggunakan mekanisme sliding, dimana dua permukan komponen mesin saling bergesek relative. Diantara kedua permukaan dapat pelumas sebagai agen utama TUGAS AKHIR FAKULTAS TEKNIK MESIN


mengurangi gesekan antara dua permukaan. Bantalan luncur untuk beban arah radial disebut journal bearing dan untuk beban arah aksial disebut plain thrust bearing. Berdasarkan jenis pelumas antara permukaan sliding, bantalan luncur juga dikasifikasikan menjadi rubbing plain bearing, plain bearing, hydrodynamica plain bearing, dan hydrostatic plain bearing.

Gambar.2.10. Bantalan Luncur.

2.3.1.3.2

Sliding Bearing

Sliding beraring, menurut ketebalan lapisan pelumas antara bearing dan jurnal terbagi menjadi: 1. Bearing lapisan tebal, dimana permukaan kerja secara keseluruhan dipisahkan oleh pelumas. Disebut juga bearing pelumas hidrodinamik. TUGAS AKHIR FAKULTAS TEKNIK MESIN


2. Bearing lapisan tipis, dimana tidak seluruh permukaan kerja dilapisi pelumas. Disebut juga bearing pelumas bundar. 3. Bearing tanpa lapisan, dimana seluruh permukaan kerja tidak dilapisi pelumas. 4. Bearing pelumas hidrostatik, dapat menanggung beban tanpa gerakan relative antara jurnal dan bearing. 2.3.1.3.3.

Bantalan Gelinding

Bantalan gelinding menggunakan elemen rolling untuk mengatasi gesekan antara dua komponen yang bergerak. Diantara kedua permukaan ditempatkan elemen gelinding seperti misalnya bola, rol, taper, dll. Kontak gelinding terjadi antara elemen ini dengan kontak tidak ada gerakan relative. Contoh kontruksi gelinding ditunjukkan pada gambar.

Gambar 2.11. Bantalan Gelinding. Variasi bentuk geometri dan fungsi bantalan untuk masing-masing tipe sangat banyak jenisnya. Karena itu, untuk menjamin interchangeability dan TUGAS AKHIR FAKULTAS TEKNIK MESIN


simplifikasi,

bantalan

telah

distandardkan

dan

berbagai

data-datanya

dipresentasikan dalam katalog. Para insinyur mesin, tidak diarahkan untuk mampu merancang bantalan (kecuali yang bekerja pada pabrik bantalan), tetapi lebih diarahkan untuk memiliki kemampuan dalam pemilihan bantalan. Parameter-parameter utama yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan bantalan antara lain adalah beban, putaran, tipe dan aliran pelumas, dimensi, jenis aplikasi, getaran, temperature, dan kondisi lingkungan. Gambar 2.2 menunjukkan kriteria pemilihan bantalan yang ditampilkan dalam grafik, berdasarkan beban dan putaran komponen mesin. Sedangkan kriteria pemilihan bantalan untuk berbagai kondisi lingkungan ditampilkan pada table 2.2.

Gambar 2.1. Grafik



Terlihat jelas bahwa masing-masing tipe bantalan memiliki kelebihan dan keterbatasan. a.

Rubbing plain bearing yang biasanya terbuat dari bahan non-metalic,

hanya cocok untuk aplikasi pada putaran yang rendah. Disamping itu juga tidak sesuai untuk aplikasi beban yang tinggi. b.

Porous plain bearing yang menggunakan pelumas dari pori-pori material,

juga lebih cocok untuk aplikasi pada putaran rendah. Perfomansinya akan segera menurun pada putaran yang relatif tinggi. c.

Rolling bearing atau bantalan gelinding memiliki jangkauan aplikasi yang

paling luas, baik dari segi putaran maupun beban yang mampu ditahan. Bantalan ini performansinya sudah mulai menurun untuk putaran diatas 1000 rps. d.

Hydrodynamic plain bearing sangat cocok digunakan pada putaran yang

tinggi. Bantalan jenis ini mempunyai kemampuan menahan beban dengan jangkauan yang luas. Kelemahannya, bantalan ini tidak ddapat digunakan pada putaran rendah untuk beban radial. Sedangkan untuk beban aksial, dapat dibuat kontruksi khusus sehingga dapat digunakan dengan performansi yang baik pada putaran yang rendah.



Kritarial Pemilihan Bantalan untuk Kondisi Lingkaran Tertentu

tabel. 2.2. Jenis-jenis Karakter Bantalan.



BAB II LANDASAN TEORI. energi mekanis dari primer mever. Generator arus bolak-balik (AC) dikenal

Recommend Documents