ρ
Rapat massa
kg/m3
Kecepatan putaran poros / journal
rpm
BAB I PENDAHULUAN
1. 1.
Latar Belakang Dalam sistem perawatan elemen mesin telah dikenal luas teknik
pelumasan, yang berperan penting dalam mengendalikan gesekan dan keausan. Pada mesin-mesin yang mempunyai bagian-bagian bergerak relatif satu sama lain dan saling bergesekan pasti selalu dibubuhkan minyak pelumas ke bagian yang bergesekan tersebut untuk membuat gesekan dan keausan menjadi sekecil mungkin. Gesekan yang tidak bisa dikendalikan tidak saja memberi kerugian langsung dalam energi dan material, juga dapat berpengaruh langsung pada kinerja mesin. Gesekan dan gerakan yang tidak terkendalikan tersebut dapat menyebabkan temperatur bagian yang bergesekan menjadi lebih tinggi dari lingkungan sekitar dan akan semakin tinggi. Jika gesekan tersebut tidak dikendalikan, akan mengganggu operasi mesin dan dapat berakibat pada kegagalan mesin. Hal tersebut mengakibatkan bertambahnya biaya yang diperlukan untuk mereperasi mesin. Dengan mengendalikan bagian yang bergerak dan bagian yang bergesekan tersebut diharapkan dapat memperpanjang umur dari elemen mesin dan mencegah kegagalan dari elemen mesin tersebut. Oleh karena itu teknik atau sistem pelumasan harus dipertimbangkan dalam setiap perencanaan mesin khususnya yang memiliki bagian yang bergerak dan bergesekan. Fenomena pelumasan dapat dilihat pada hamper semua jeni bantalan yang berfungsi menumpu poros. Tipe yang paling umum digunakan adalah bantalan gelinding (roller bearing) danbantalan luncur (journal bearing), sebab konstruksinya sederhana, mudah dalam pekerjaan bongkar-pasang, harga relatif murah dan mudah dalam pelumasannya.
Universitas Sumatera Utara
Pada bantalan luncur, tipe pelumasan yang bias dijumpai adalah pelumasan hidrodinamis. Bantalan luncur merupakan tipe bantalan hidrodinamis yang aling banyak digunakan dalam praktek. Penelitian mengenai bantalan luncur telah banyak dilakukan, baik analitis dan experimental, untuk mempelajari dan mengetahui karakteristik bantalan luncur. Peneliti pertama yang tercatat dalam sejarah yang meneliti bantalan luncur adalah Beauchamp Tower, saat meneliti bantalan luncur roda kereta api di laboratoriumnya pada awal tahun 1980-an untuk mengetahui metode pelumasan terbaik pada bantalan tersebut. Bermula pada suatu kejadian error, saat melakukan penelitian tersebut Beauchamp Towerterkejut saat minyak pelumas pada bantalan menyembur keluar melalui lubang pada bagian atas yang dibuat sendiri pada peralatan bantalan uji miliknya. Diambil kesimpulan bahwa minyak pelumas di antara poros (journal) dan bantalan berada di bawah tekanan, dan distribusi tekanan tersebut dapat mengangkat/mendukung poros pada bantalan. Tercatat Tower melaporkan hasil penelitiannya empat kali, namun yang paing terkenal adalah pada tahun 1883 dan 1885. Kemudian hasil eksperimen Beauchamp Tower dianalisa dan dijeaskan secara teoritis oleh OsborneReynolds, yang kemudian melaporkan tulisannya pada tahun 1886.Di dalam laporan tersebut juga dijelaskan mengenai adanya distribusi tekanan pada lapisanpelumas yang memisahkan poros dan bantalan. Distribusi tekanan yang terjadi pada bantalan luncur juga telah dianalisa A.J.W Sommerfeld, dan solusinya diberikan dalam persamaan Sommerfeld. Persamaan tekanan Sommerfeld juga memberikansolusi dalam bentuk grafik, sehingga mudah dalam menganalisa fenomena tekanan pada bantalan luncur. Namun untuk memperoleh prediksi yang akurat tentang performa dan karakteristik bantalan luncur di bawah berbagai kondisi operasi sangat sulit diperoleh, hal tersebut terjadi seiring dengan perkembangan teknologi bantalan, variasi kecepatan dan beban serta peningkatan kualitas bahan pelumas, misalnya minyak pelumas multigrade. Penelitian ini adalah lanjutan dari penelitian yang dilakukan oleh Amechrisler Sinurat (2003), yang menguji karakteristik bantalan luncur terdapat
Universitas Sumatera Utara
minyak pelumas multigrade. Pada penelitian tersebut Amechrisler Sinurat menggunakan 3 sampel pelumas multigrade. Dari ketiga sampel tersebut tercatat pelumas SAE 15W/50 memilki karakteristik yang lebih baik dari ketiga pelumas tersebut. Oleh karena itu penulis terdorong untuk melakukan penelitian atau pengujian terhadap tekanan minyak pelumas pada bantalan luncur yang menggunakan minyak pelumas oli kemasan. Penulis menggunakan minyak pelumas oli Federal SAE 20W/50 dan minyak pelumas oli Enduro SAE 20W/50 sebagai perbandingan.
1. 2.
Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan dari penelitian ini adalah:
Mengetahui distribusi tekanan dan kekentalan minyak pelumas Federal dengan Enduro.
Mengetahui karakteristik bantalan luncur, yaitu distribusi tekanan pada lapisan minyak pelumas bantalan luncur terhadap perubahan kecepatan poros atau journal.
Memperoleh karakteristik distribusi tekanan bantalan luncur terhadap minyak pelumas Federal dan Enduro.
Untuk mengetahui pengaruh penggunaan minyak pelumas terhadap bantalan luncur dan terhadap putarannya.
Menggambarkan kurva tekanan menurut teori tekanan atau persamaan sommerfeld untuk bantalan luncur.
1. 3.
Batasan Masalah Pembatasan masalah penelitian ini adalah untuk memroleh karakteristik
bantalan luncur terhadap perubahan kecepatan poros menggunakan minyak pelumas oli Fedaral dan oli Enduro sebagai perbandingan Karakteristik bantalan luncur yang dianalisa pada penelitian ini adalah distribusi tekanan lapisan minyak pelumas pada bantalan luncur. Sifat atau karakteristik minyak pelumas yan diperlukan dalam penelitian ini adalah sifat fisika yaitu kekentalan minyak pelumas.
Universitas Sumatera Utara
Minyak pelumas yang digunakan dalam percobaan ini adalah minyak pelumas Federal SAE 20W/50. Sedangkan minyak pelumas yang digunakan sebagai perbandingan adalah minyak pelumas Enduro SAE 20W/50. Putaran poros yang dipilih pada penelitian ini adalah putaran 1000 rpm. 1250 rpm, 1500 rpm, 1750 rpm dan 2000 rpm. Pemilihan putaran ini didasarkan pada putaran operasi kerja mesin motor bakar ukuran besar dimana prinsip bantalan luncur ini digunakan
1. 4.
Sistematika Penulisan Sistematika penulisan disusun sedemikian rupa sehingga konsep penulisan
laporan menjadi berurutan dalam rangka alur pemikiran yang mudah dan praktis. Sistematika tersebut disusun dalam bentuk bab-bab yang saling berkaitan satu sma lain, yaitu:
BAB I PENDAHULUAN Bab ini memberikan gambaran menyeluruh mengenai tugas akhir yang meliputi, pembahasan tentang latar belakang, perumusan masalah tujuan, manfaat dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA Bab ini berisi tentang hasil penelitian terdahulu yang dapat diambil dari jurnal, disertasi, tesis dan skripsi yang actual. Selain itu juga berisi landasan teori yang meliputi konsep-konsep yang relevan dengan permasalahan yang akan diteliti.
BAB METODOLOGI PENELITIAN Bab ini berisi tentang diagram alir pengujian, alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian, proses pengisian minyak pelumas, pengujian karakteristik bantalan luncur, serta pengujian kekentalan minyak pelumas
Universitas Sumatera Utara
BAB IV DATA PENGUJIAN DAN ANALISA Bab ini berisi tentang data hasil penelitian, analisa serta pembahasannya.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Berisikan jawaban dari tujuan penelitian dan saran-saran dari penulis untuk kepentingan penelitian yang lebih lanjut.
Universitas Sumatera Utara
