Analisa Pelumasan Dan Umur Bearing Serta Sistem Pengaman
-
Upload
rizal-adhi-putra -
Category
Documents
-
view
1.468 -
download
70
Transcript of Analisa Pelumasan Dan Umur Bearing Serta Sistem Pengaman
ANALISA PELUMASAN DAN UMUR BEARING SERTA SISTEM PENGAMAN YANG DIGUNAKAN PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PICO HYDRO (PLTPH)
Disusun Oleh:
AGUS TEGUH KRISTIANTO
02.2008.1.07873
BAB I
Latar Belakang Permasalahan Tujuan Penulisan Batasan Masalah Metodologi Penyelesaian Sistematika Penulisan Flow Chart Diagram
LATAR BELAKANG:
Untuk memenuhi kebutuhan akan penerangan listrik untuk daerah terpencil.
Dengan Memanfaatkan beda ketinggian dan debit aliran maka Solusinya PLT Pico Hydro (200-250 watt).
Bantalan (bearing) terdapat pada sebelah kiri dan kanan poros dan berfungsi untuk menyangga poros agar dapat berputar dengan lancar.
PERMASALAHAN
Berapa umur bearing? Bagaimana analisa sistem pelumasannya? Berapa besarnya momen gesek total di
bantalan? Berapa besarnya torsi awal di bantalan? Berapa besarnya daya yang hilang di
bantalan? Bagaimana analisa sitem pengamanan ketika
bearing gagal bekerja?
TUJUAN
Mengetahui umur bearing Mengetahui analisa pelumasan yang
dilakukan pada bearing Mengetahui analisa besarnya moment gesek
total pada bearing Mengetahui analisa besarnya torsi awal pada
bearing Mengetahui analisa besarnya daya yang
hilang pada bearing Mengetahui system pengamanan yang
bekerja pada bantalan (bearing)
BATASAN MASALAH
getaran diabaikan. temperature diabaikan, misal ketika ada
peningkatan temperatur itu diabaikan. Diasumsikan tempertur kerja 32 derajat Celcius.
Tidak membahas lingkungan operasi bearing misal berapa kecepatan korosinya.
Bearing yang dipakai nantinya SKF 6002-2RSH
METODOLOGI PENYELSAIAN
Pengumpulan Data: Pengambilan data-data mengenai journal bearing dan rolling bearing
Study Perpustakaan: Mencari literatur-literatur maupun refrensi yang berhubungan dengan journal bearingdan rolling bearing.
BAB II
Persamaan Dasar Umur Bantalan Analisa Pelumasan Viscositas Pelumas. Perhitungan Moment gesek. Troubleshooting dan Sistem Pengamanan
pada Bantalan
PERSAMAAN DASAR UMUR BANTALAN
Umur bantalan dan beban ekuivalen. Pembebanan Dinamis Dan Pembebanan
secara statis pada sebuah bantalan.
UMUR BANTALAN
L10h = (C/P)b x (1,000,000/(60 x n))
Dimana :L10h = Umur bantalan ( jam )
C = Beban dinamis ( kN )P = Beban ekuivalen ( kN )b = Konstanta 3 untuk ball bearings Konstanta 10/3 untuk roller bearingsn = Putaran ( rpm )
BEBAN EQUIVALENT
P = X.V. Fr + Y FaDimana ;P = Beban equivalent Fr = Beban radial ( kN )Fa = Beban axsial (kN )X = Konstanta radialY = Konstanta aksialV = factor putaran bearing:
1.0 jika ring dalam berputar 1.2 jika ring luar berputar.
Untuk Self-Aligning Ball Bearing bernilai 1 jika ring luar dan ring dalam berputar.
PEMBEBANAN
Pembebanan Dinamis: Dimana beban dinamis ini adalah beban konstan dalam besar dan arah radial yang bekerja pada bantalan radial atau aksial (centrically).
Pembebanan secara statis: Hal ini didefinisikan menjadi beban hipotesis (radial untuk bantalan radial dan aksial untuk bantalan dorong).
PEMBEBANAN DINAMIS
P= XFr + Yfa
P = beban bantalan setara dinamis [kN]
Fr = beban bantalan radial yang sebenarnya [kN]
Fa = beban aksial [kN]
X = faktor beban radial untuk bantalan
Y = faktor beban aksial untuk bantalan
Beban aksial tambahan memberikan pengaruh pada
beban P beban dinamis bantalan radial.Jika rasio atau
nilai Fa/Fr melebihi factor pembatas yang ditentukan.
P = Fr (ketika nilai Fa/Fr < e)
P = X.Fr + Y.Fa (ketika nilai Fa/Fr > e)
PEMBEBANAN STATIS
P0= X0 .Fr + Y0.Fa
Untuk nilai P0< Fr maka menggunakan P0 = Fr
Dimana:P0=beban bantalan setara statis [kN]
Fr = beban bantalan radial [kN]Fa= beban bantalan aksial [kN]X0= faktor bebanradial untukbantalan = 0.6
Y0= faktor beban aksialuntukbantalan = 0.5
ANALISA PELUMASAN VISCOSITAS PELUMAS.
Pentingnya pelumasan memperoleh keandalan pada roll bearing menghambat keausan dan melindungi
permukaan bantalan terhadap korosi. seperti penyegelan atau penghapusan panas
Hal yang mendasari pemilihan pelumas Kisaran suhu Kecepatan atau putaran Pengaruh Lingkungan
RASIO VISKOSITAS
κ= ν/ν1Κ = rasio viskositasv = viskositas operasi pelumas [mm2/s]v1 = viskositas dinilai untuk pelumasan
memadai, besar nilai viskositas tergantung pada bantalan,diameter dan kecepatan rotasi[mm2/s]
GRAFIK UNTUK MEMPEROLEH NILAI V1 DITINJAU DARI N= PUTARAN DAN
DIAMETER RATA-RATA
DASAR VISCOSITAS SUATU PELUMAS.
Pentingnya viskositas minyak untuk permukaan minyak pelumas untuk memisahkan permukaan dengan permukaan bantalan yang berputar.
Viscositas dasar minyak pelumas juga mengatur kecepatan maksimal yang disarankan,
Kecepatan rotasi putar yang diperbolehkan untuk suatu minyak, ditentukan dari kemampuan kecepatan, dimana dapat dirumuskan sebagau berikut
A = n . dmDimana: A = Sebuah faktor kecepatan=, mm / menitn =Kecepatan rotasi, r / mindm = diameter rata-rata bantalan,= 0,5(d + D),
mm
DIAGRAM 6 SKF VISKOSITASYANG SESUAI PADA SUHU ACUAN SI 40 °C
PERHITUNGAN MOMEN GESEK PADA BANTALAN
Gesekan pada roll bearing merupakan faktor penentu dimana panas yang dihasilkan sebagai akibat dari sebuah temperatur operasi. Jumlah gesekan tergantung pada beban dan beberapa faktor lain, yang paling penting adalah jenis bantalan dan ukuran, kecepatan operasi, sifat-sifat pelumas dan kuantitas pelumas
PERHITUNGAN ESTIMASI SAAT GESEKAN
M = 0,5 μ P dDimana:M = momen gesekan [Nmm]μ = koefisien konstanta gesekan
[deep groove ball bearing 0.0015]P = beban bantalan setara dinamis [N]d = diameter bantalan dalam [mm]
PERHITUNGAN MOMEN GESEK YANG LEBIH AKURAT.
Untuk menghitung gesekan yang lebih akurat saat bantalan berputar dapat dilakukan dengan memasukan 4 variabel yang berbeda yang dapat diperhitungkan sebagai berikut.
M = MRR + MSL + Mdrag+ Mseal
Diamana:M = momen gesek total [Nmm]MRR = momen gesekan berputar [Nmm]
MSL = momen gesekan geser [Nmm]
Mseal = momen gesekan pada segel (s) [Nmm]
Mdrag = momen gesekan akibat kerugian tarik, berputar, percikan dll[Nmm]
PERHITUNGAN MOMEN GESEKAN SAAT BANTALAN BERPUTAR
MRR=Grr(ν n)0,6
dimana:MRR = momen gesekan bergulir[Nmm]
Grr =variabel yang tergantung pada- Jenisbantalan-diameter rata-rata bantalandm=0,5(d
+ D) [mm]-BebanradialFr[N]-BebanaksialFa[N]
n= kecepatan rotasi [r / min]ν= viskositas kinematik pelumas pada
temperatur operasi [mm2/s]
PERHITUNGAN GESEKAN SAAT TERJADI SLIDING (GESER).
Msl=μslGsl Dimana: Msl = gesers aat gesekan [Nmm]Gsl = variabel yang tergantung pada
- Jenis bantalan-diameter rata-rata bantalan 0,5dm=(d + D) [mm]-Beban radialFr[N]-Beban aksialFa[N]
μsl =koefisien gesekan geser, yang dapat diatur untuk
nilai untukaplikasi film penuh, yaitu κ ≥2,-0,05 untuk pelumasandenganminyak mineral.-0,04 untuk pelumasandengan minyaksintetik.-0,1 untuk pelumasandengan cairantransmisi.
PERHITUNGAN MOMEN GESEKAN PADA SEGEL SEBUAH BANTALAN.
Mseal = KS1 ds β+ KS2
Dimana:Mseal = momen gesekan segel [Nmm
KS1 = konstanta tergantung pada jenis bantalan
KS2 = konstanta tergantung pada bantalan dan jenis segel
ds = diameter segel counterface [mm]β = eksponen tergantung pada bantalan dan
jenis segelNilai untuk konstanta KS1, dan KS2, ds diameter
bahu dan β eksponen diperoleh dari table dan jenis bantalan yang digunakan.
PERHITUNGAN EFEK TAMBAHAN PADA BANTALAN SAAT BERPUTAR.
Untuk memperoleh perhitungan yang akurat, mendekati perilaku nyata pada sebuah bantalan, perhitungan ini memasukan efek tambahan:
Inlet yang bergeser akibat pengaruh panas. Efek kecepatan pengisian untuk oil spot, jet oil,
dan oil bath Efek hilangnya tarik dalam pelumasan oil bath. Campuran pelumas untuk kecepatan rendah
atau untuk viscositas rendah. Persamaan akhir untuk saat gesekan bantalan
total adalah
PERHITUNGAN MOMEN GESEKAN PADA SEGEL SEBUAH BANTALAN
M=Φish.Φrs.Mrr+MSL+Mdrag+ Mseal
Dimana: M= momen total gesekan bantalan[Nmm]Mrr= Grr(ν n)0,6MSL= GSLμSL
Mseal= KS1β +dsKS2
Mdrag= gesekan kerugian tarik, berputar, percikan
dll[Nmm]Φish= inlet yang berkurang akibat pengaruh pemanasanΦrs=factor pengurangan pelumas.
PENGARUH ARUS BALIK PADA PELUMAS
Tidak semua pelumas dapat bekerja melindungi kontak bantalan. Hanya sejumlah kecil dari pelumas yang digunakan untuk melumasi kontak bantalan. Karena efek ini sebagian dari minyak di dekat inlet kontak bantalan akan ditolak dan akan menghasilkan arus balik.
NILAI UNTUK ΦISH DIPEROLEH DARI:
FUNGSI DARI PARAMETER GABUNGAN
(n.dm) 1,28ν0, 64
Dimana:Φish= faktor inlet yang bergeser akibat panasn = kecepatan rotasi [r / min]dm= diameter rata rata bantalan=0,5(d + D)
[mm]ν= viskositas kinematik pelumas pada
temperatur operasi[mm2/s](untuk pelumasan grease viskositas dasar
minyak)
FACTOR PENGURANGAN PELUMAS
Karena kecepatan bantalan saat berputar atau dalam kondisi viskositas yang tinggi dari pelumas di tepi kontak, menyebabkan penurunan ketebalan permukaan minyak pelumas saat gesekan terjadi.
Sehingga factor pengisian pelumas dapat dicari dari persamaan berikut
Dimana:
Φrs = factor pengurangan pelumas
e = dasar logaritma natural = 2.718
Pengisian
Krs = Kekurangan pelumas (konstan)3 × 10-8 untuk oil bath tingkat rendah dan jet oil6 × 10-8 untuk pelumasan oil spot
KZ = jenis bantalan ν = viskositas kinematik pada suhu operasi [mm2 / s]n = kecepatan rotasi [r / min]d = diameter bantalan dalam [mm]D = diameter luar bantalan [mm]
KERUGIAN TARIK.
Mdrag = VMKballdm 5n2
Dimana: dm = bantalan berarti diameter [mm]= 0,5
(d +D)B = lebar bantalan [mm]n = kecepatan rotasi [r / min]
Rumus Bantalan bola terkait persamaan konstan didefinisikan sebagai
Kball = (irw KZ (D + d)) / (D - d) 10-12
irw = jumlah baris bola
KZ = jenis bantalan geometri
KOEFISIEN GESEKAN GESER DAPAT DIHITUNG DENGAN PERSAMAAN BERIKUT
μsl = Φbl μbl + (1 - Φbl) μEHL
Dimana: μsl = koefisien gesekan geserΦbl = faktor bobot koefisien gesekan geser
μbl = koefisien tergantung pada paket aditif dalam pelumas, nilai perkiraan 0,15
μEHL = koefisien gesekan untuk aplikasi ketebalan pelumas lengkap:
- 0,05 untuk pelumasan dengan minyak mineral- 0,04 untuk pelumasan dengan minyak sintetik- 0,1 untuk pelumasan dengan cairan transmisi
FAKTOR BOBOT KOEFISIEN GESEKAN GESER
DimanaΦbl = faktor bobot koefisien gesekan geser
e = dasar logaritma natural = 2.718n = kecepatan rotasi [r / min]ν = viskositas kinematik pelumas pada temperatur operasi [mm2/s](Untuk pelumasan grease viskositas minyak dasar)dm =diameter rata-rata bantalan = 0,5 (d + D) [mm]
TORSI AWAL MULAI SEBUAH BANTALAN
Torsiawal dari sebuah bantalan bergulir didefinisikan sebagai momen yang harus diatasi untuk mulai berputar dari kondisi stasioner. Di bawah suhu yang normal, +20 ke +30 ° C, mulai dari kecepatan nol dan μsl=μbl, torsi awal dapat dihitung hanya menggunakan momen gesekan geser dan gesekan pada segel bantalan
Mstart=MSL+Mseal
Dimana:Mstart= torsi awal saat bantalan bergulir[Nmm]MSL= besarnya moment geser saat gesekan[Nmm]
Mseal= besarnya moment gesekan pada segel bantalan[Nmm]
DAYA YANG HILANG
Hilangnya daya dalam bantalan sebagai akibat dari gesekan bantalan dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan
NR=1,05×10-4M . N
NR= kehilangan daya[W]
M= moment total gesekan bantalan[Nmm]n = kecepatan rotasi[r / min]
SISTEM PENGAMANAN PADA BANTALAN MENGGUNAKAN
JOURNAL BEARING
Persamaan Petroff’s yang menganalisa journal bearing berdasarkan asumsi poros consentris dalam sebuah bearing
Tf= torsi gesek ŋ= viscositas absolute L =lebar bearing (mm) r = jari-jari journal (mm) n = putaran journal (rps) c = celah radial
JOURNAL BEARING
BESARNYA GAYA GESEKAN PADA JOURNAL BEARING DAPAT DIRUMUSKAN SEBAGAI
BERIKUT
kW = ((Tf x n)/159) (Tf dalam satuan N.m)
hp = ((Tf x n)/119) (Tf dalam satuan N.m)
hp = ((Tf x n)/1050) (Tf dalam satuan lb.in)
ketebalan film minimumh minimum= c-e = c(1- )
BAB III
Klasifikasi Pembangkit Listrik Tenaga Picohydro
Perhitungan Tosrsi Perhitungan Berat Sudu Total Besarnya Gaya Akibat Dorongan Air Gaya-gaya yang Bekerja Pada Tumpuan Sambungan Las
KLASIFIKASI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PICOHYDRO
Komponen Elektrikal Pembangkit Listrik Tenaga
Picohydro (PLTPH)
Spesifikasi Pembangkit Listrik Tenaga Picohydro
(PLTPH)
Jumlah Pembangkit = 1 Altenator
P =untuk daya 350 Watt = 0.35 KW = 0.5 Hp
Jumlah sudu 20 buah
Diamater luar Runner 150 mm
Diameter dalam Runner 110 mm
Lebar Runner 40 mm
Diamater Poros 15 mm
Kecepatan putar 400 rpm
FOTO RUNNER
PERHITUNGAN TORSI
T = 71620 x (P/n)P = Daya yang dihasilkan = 0.5 Hpn = putaran [rpm] P = 71620 .(0.5Hp/ 400 rpm) = 89,52 Kgcm = 90 Kgcm
PERHITUNGAN BERAT SUDU TOTAL
Gs = V . . z (Kg)
Gs = Berat sudu total [kg]
= Berat jenis bahan, untuk baja ST 40= 7920kg/m3
z = jumlah sudu = 20 buahV = volume tiap sudu [dm3]
VOLUME TIAP SUDU DIHITUNG DENGAN RUMUS
V = t.b. B (cm3)
Dimana :t = tebal Plat, cm pada analisa ini diambil 0.2
cmB = Lebar Runnerb = panjang kelengkungan suduV = 0.2 cm x 2.7 cm x 4 cm = 2.16 cm3 = 2.16 x 10-3 dm3= 2.16 x 10-6
m3
BERAT TIAP SUDU
g = berat tiap sudug = 2.16 x 10-6 m3 x 7920 kg/m3
g = 0.017 Kgg = 0.1 KgGs = berat sudu total
Gs = g x 7920 kg/m3 x z
= 6.7 x 10-6 m3 x 7920 kg/m3 x 20 sudu = 2 Kg
PERHITUNGAN DISC
Direncanakan tebal disc t = 3mm sebanyak 2 buah
V = 2 x ( x D12/ 4) x tV = 2 x ((3.14 x 22500mm)/4) x 3mmV = 211,950 mmV = 2.1195 x 10-4 m3
Bahan disc diambil dari baja ST 60 dengan berat jenis = 7920 kg/m3, jadi berat disc,
Gd = V x berat jenis (kg)
= 2.1195 x 10-4 m3 x 7920 kg/m3
= 1.6 Kg
PERHITUNGAN BERAT RUNNER
Berat Runner seluruhnya, Gr
Gr = berat disc + berat sudu total
= 2 Kg + 1.6 Kg = 3.6 Kg diperkirakan setelah di las
beratnya
bertambah 4 Kg
FOTO RUNNER
BESARNYA GAYA AKIBAT DORONGAN AIR
Gaya akibat dorongan air dapat dihitung dengan rumus:
Dimana Dr = (D1 + D2) x 0.5
= (150 mm + 110 mm) x 0.5 = 130 mm = 13 cm
P = T / (Dr/2)P = 90 Kgcm / (13cm/2)P = 13.8 Kg = 14 kg
PENGARUH GAYA
P
GrR
GAYA-GAYA YANG BEKERJA PADA TUMPUAN
Beban poros (R’)R’ = R = R =
R = 14.56 KgR1 = R2 = R’/ 2
R1 = R2 = 7.28 Kg = 7.3 Kg
gaya radial yang diterima tumpuanFr= 7.28 Kg sekitar 7.5 Kg = 16.5 lb = 73.3 N
= 0.0733kN
SAMBUNGAN LAS
Dengan menggunakan rumusDidapat tebal pengelasan 3mmDimana:
= tegangan geser = (N/m)M = moment torsi = 8.3 N.mc = jarak titik pengelasan = 7.5 x 10-3mmIp = luasan pengelasan
Ip = 2 x (3.14) x (7.5x10-3)3
TEBAL LAS-LASAN;
dibulatkan = 3 mm
BAB IV
Menghitung Beban bantalan yang setara (Ekuivalen) dynamic
Umur Bantalan Menggunakan data Bearing type SKF 6002-2RSH
Menghitung Moment Gesek dan Daya yang hilang Pada Bearing Type SKF 6002-2RSH
Menghitung performance factor dari Journal bearing bila (ball bearing atau roll bearing) mengalami kerusakan.
KOMPONEN PLTPH
MENGHITUNG BEBAN BANTALAN YANG SETARA (EKUIVALEN) DYNAMIC
Dari daftar produksi bearing type SKF 6002-2RSH diperoleh data sebagai berikut
C0 = 5.85 kN C = 2.85 kN f0 = 14
sedangkan untuk nilai Fr = 7.5 Kg = 0.0733 kN dan untuk Fa diasumsikan sebesar 0 Kg = 0 N = 0 kN, ini berlaku untuk 1 buah bearing, normal clearance untuk nilai dari e = 0.19
Sehingga diperoleh hasilFa/Fr = 0/0.0733 = 0Fa/Fr < e maka beban equivalent dynamic, P = Fr P= 7.5 Kg
BEBAN EQUIVALENT DYNAMIC
Untuk beban equivalent dynamicP0 = 0.6 Fr + 0.5Fa
= 0.6 x 7.5 Kg + 0.5 x 0 Kg = 1.5 Kg + 0 Kg = 1.5 Kg = 3.30 lb = 14.7 N = 0.0147 kNKarena nilai P0< Fr maka P0 = Fr = 7.5 Kg =
16.5 lb= 73.3 N = 0.0733kN
UMUR BANTALAN MENGGUNAKAN DATA BEARING TYPE SKF 6002-2RSH
L10h = (C/P)b x (1,000,000/(60 x n)) [ jam]
= 21,333,333.33 jam = 2,496.9 tahun =2,497 tahun
MENGHITUNG MOMENT GESEK DAN DAYA YANG HILANG PADA BEARING
TYPE SKF 6002-2RSH
Dari daftar produksi bearing type SKF 6002-2RSH diperoleh data sebagai berikut
d = 15mm D =32mm dm = (d + D) x 0.5= 23.5M = 0.5 μ P dM = 0.5 μ P d= 0.5 x 0.0015 x 73.3 N x 15mm = 0.0824625 Nmm
Perhitungan momen gesek saat bantalan berputar.MRR=Grr(ν n)0,6
= 0.00203x (55 mm2/s x 400 r/min)0.6
= 0.81836 Nmm
PERHITUNGAN MOMEN GESEK SAAT TERJADI SLIDING (GESER)
Perhitungan momen gesek saat terjadi sliding (geser).
Msl=μslGsl μsl = 0.0979
Msl=μslGsl
= 0.0979 x 2.11 = 0.206569 Nmm
PERHITUNGAN MOMEN GESEK PADA PADA SEAL BANTALAN
Perhitungan momen gesek pada pada seal bantalan.
Mseal = KS1 ds β+ KS2
KS1 = 0.028 KS2 = 2 ds = 20.5 β = 2.25
Mseal = KS1 ds β+ KS2
= 0.028 x (20.5mm)2.25 + 2 = 0.028 x 894.223mm + 2 = 27.038
Nmm
PENGARUH ARUS BALIK PADA PELUMAS
Pengaruh arus balik pada pelumas
= 0.997
FAKTOR PENGURANGAN PELUMAS
Faktor pengurangan pelumas
= 0.981
ADANYA KERUGIAN TARIK
Adanya Kerugian TarikKball = (irw KZ (D + d)) / (D - d) 10-1
Kball = (irw. KZ (D + d)) / (D - d) 10-1
= 9 . 3.1 (32mm + 15mm) / (32mm-15mm) .10-1
= 771.35Mdrag = VMKballdm 5n2
Mdrag = VMKballdm 5n2
= 0 x 771.35 x23.55 x 4002
= 0
CAMPURAN PELUMAS UNTUK VISKOSITAS DAN KECEPATAN RENDAH
Campuran pelumas untuk viskositas dan kecepatan rendah, Φbl = faktor bobot koefisien gesekan geser
= 0.479
CAMPURAN PELUMAS UNTUK VISKOSITAS DAN KECEPATAN RENDAH
μsl = Φbl μbl + (1 - Φbl) μEHL
μsl = Φμsl = koefisien gesekan geser
μsl = Φbl μbl + (1 - Φbl) μEHL
= 0.708 x 0.15 + (1- 0.708) 0.1 = 0.0979
PERHITUNGAN MOMEN GESEK TOTAL
M = MRR + MSL + Mdrag+ Mseal
M = 0.81836 Nmm+ 0.206569 Nmm + 0 Nmm + 27.038 Nmm
M = 28.06 Nmm
TORSI AWAL SEBUAH BANTALAN DAN DAYA YANG HILANG
Torsi awal sebuah bantalanMstart=MSL+Mseal
= 0.206569 Nmm + 27.06 Nmm = 28.269498 Nmm
Daya yang HilangNR=1.05×10-4M . n
= 1.05 x 10-4 28.06Nmm x 400rpm = 1.17852 W
MENGHITUNG PERFORMANCE FACTOR DARI JOURNAL BEARING BILA (BALL
BEARINGATAU ROLL BEARING) MENGALAMI
KERUSAKAN.
Diperoleh dari data perencanaan
D =15 mm r = 7.5 mm L = 15 mm
c = 1 mm n = 6.67 rps W = 73.3 N
t = 55oC
pelumsan menggunakan SAE 40, dari variable tersebut kita dapat menghitung tekanan rata-rata P, absolute viscosity, dan S number characteristic bearing.
0.174 MPa
= 45mPa.s (dari tabel viscositas dengan temperatur)
BESARNYA TORSI GESEKAN DAPAT DIPEROLEH DARI PERSAMAAN
Dari persamaan diatas dimasukan ke dalam rumus 2.27f =
f = = 2.54 x 10-4
setelah didapat f besarnya torsi gesekan dapat diperoleh dari persamaan
Tf = f W D /2=(2.54 x 10-4 x 73.3 x 0.015) / 2
= 2.7927 x 10-4 N.m
kW = (2.7927 x 10-4 N.m x 6.67rps)/159 = 1.171 x 10-5 = 0.01171 W
MENCARI KETEBALAN MINIMUM FILM (PELUMAS)
dari figure 10.13 minimum film tickness S = ( 7.5 mm / 0.6 mm )2 x ( (0.045 mmPa.s x
6.67 rps)/ 174000 Pa )S = 1.43 x 10-4
Diasumsikam Nilai S dibulatkan menjadi 0.01 karena nilai terkecil di table adalah 0.01.
MINIMUM FILM THICKNESS ATAU KETEBALAN FILM MINIMUM
L/D = 1Figure 10.13 minimum film tickness Minimum film thickness atau ketebalan film
minimum adalah sebagai berikut:h minimum/c = 0.6 dari diagram untuk
ketebalan variable ketebalan film.Sehingga h minimum= 0.36 mmDari persamaan (2.28) e= c–h minimum = 0.6
- 0.36 = 0.24 mmEccentricity ratio diperoleh dari persamaan = 0.24 mm/0.6mm = 0.4mm
MINIMUM FOR FILM TICKNESS VARIABLE
FILM PRESSURE, TEKANAN MAKSIMUM PMAX
Film pressure, tekanan maksimum Pmax diperoleh dari chart untuk film maximum pressure menggunakan S = 0.01 dengan L/D= 1 untuk memperoleh data dari gambar chart.
P/Pmax= 0.2 dari grafik 10.15Maka diperoleh Pmax = 0.87 MPa.
GRAFIK COEFICIENT FRICTION AND FILM MAXIMUM PRESURE
INSTALASI TURBIN CROSS FLOW NANTINYA
BAB VKESIMPULAN
Dari perhitungan didapat analisa pelumasan temperature saat bantalan beroprasi 32o C, acuan temperature untuk viskositasnya 40oC sedangkan viskositas yang dibutuhkan pada suhu operasinya v1 = 55mm2/s dengan nilai k= 1. Untuk pelumasan yang dipakai di journal bearing menggunakan SAE 40.
PEMBEBANAN YANG DITUMPU BEARING
Dengan variable torsi sebesar 90 Kgm, gaya yang bekerja pada reaksi tumpuan sebesar 7.3 Kg, lendutan sudu 16 x 10-5mm, sedangkan Untuk kombinasi antara momen bending dan momen torsi, diameter poros yang aman sebesar 10 mm. Maka dalam Aplikasinya dipakai poros dengan diameter 15 mm dengan menggunakan tumpuan bearing SKF 6002-2RSH.
PEMAKAIAN BEARING SKF 6002-2RSH
SKF 6002-2RSH nantinya akan menumpu beban ekuivalen dynamic sebesar = 7.5 Kg. Umur bantalan itu mampu bekerja hingga 2497 tahun, dengan moment gesek total 28.06 Nmm Torsi mulai awal bantalan bekerja sebesar 28.26948 Nmm dan daya yang hilang sebesar 1.17852 W.
MECHANICAL SEAL
Untuk pengaman yang digunakan dalam PLTPH ini menggunakan Mechanical Seal yang berfungsi mencegah kebocoran pada bidang yang berkontak langsung dengan aliran air. Mechanical Seal ini selain mencegah korosi juga memproteksi kinerja bearing guna menumpu poros.
PENGGUNAAN JOURNAL BEARING
Pemakaian hournal bearing yang berfungsi sebagai pengaman tambahan yang berfungsi menumpu poros yang kinerjanya sama dengan bearing. Memberi pengamanan ketika bearing tidak berfungsi normal. Bekerja dengan tekanan rata-rata P = 0.174 Mpa, absolute viscosity 45 mPa.s torsi awal 2.7927 x 10-4 Nmm, dengan ketebalan pelumas minimum 0.36 mm, sehingga mampu menumpu tekanan maksimum hingga 0.87 Mpa.