1. Tujuan Prakikum :

- Dapat melakukan pelumasan

- Dapat mengetahui fungsi dari Pelumasan

- Dapat mengetahui teknik pelumasan yang baik dan benar

2. Definisi Teknik Pelumasan

Teknik Pelumasan adalah suatu cara untuk mengurangi dan memperkecil

gesekan dan keausan dengan menempatkan suatu lapisan tipis (film) fluida

diantara permukaan-permukaan yang bergerak atau bergesek yang selanjutnya

disebut bahan pelumas. Bahan pelumas yang umum adalah berupa cairan (liquids)

dan semi-liquid, tapi dapat juga berupa padat atau gas, atau kombinasi cair, padat

dan gas. Bahan pelumas dalam wujud cair seperti minyak mineral mempunyai

kekentalan bervariasi tergantung pada pemakaiannya, biasanya digunakan untuk

bantalan pada motor bakar atau mesin-mesin industri. Bahan pelumas semi padat

seperti minyak gemuk biasanya digunakan untuk bantalan putaran rendah dan

yang padat seperti grafit dan molybdenum biasanya digunakan pada temperatur

yang sangat tinggi. Pemakaian bahan pelumas sangat luas pada bidang mekanisme

mesin antara lain seperti gerakan berputar poros pada bantalan luncur, jurnal yang

berputar pada bantalan, gabungan dari gerakan gelinding atau luncuran pada gigi-

gigi roda gigi yang berpasangan, gerakan luncur pada piston terhadap silindernya.

Semua mekanisme ini memerlukan pelumasan untuk mengurangi gesekan,

keausan, dan panas.

3. Fungsi Bahan Pelumas

Fungsi utama dari bahan pelumas yang umum digunakan pada peralatan

permesinan adalah sebagai berikut :

a. Mengurangi gesekan dan keausan

Mengurangi gesekan dan keausan adalah fungsi primer dari bahan pelumas.

Bahan pelumas harus mampu mencegah persinggungan langsung antara

permukaan yang bergesekan pada temperatur kerja, daerah pembebanan dan

kondisi lainnya. Sifat ini didapat dari kekentalan yang dimiliki minyak pelumas

(viscosity).

b. Memindahkan panas

Panas yang ditimbulkan oleh elemen mesin yang bergerak (misalnya: bantalan

dan roda gigi) dipindahkan oleh minyak pelumas, asalkan terjadi aliran yang

mencukupi.

c. Menjaga sistem tetap bersih

Bahan pelumas harus dapat menghindarkan kontaminasi sistem dari

komponen-komponen bergerak yang bisa merusak sistem tersebut. Partikel-

partikel logam akibat keausan, abu yang berasal dari luar dan sisa hasil

pembakaran dapat memasuki sistem dan menghalangi operasi yang efisien.

d. Melindungi sistem

Karat bisa disebabkan kehadiran udara dan air, serta keausan korosif dapat

dikarenakan asam-asam mineral yang terbentuk secara kimiawi selama

pembakaran bahan bakar. Karat dapat menyebabkan kerusakan komponen,

sehingga komponen tersebut tidak dapat bekerja sebagaimana mestinya.

Karena hal itulah bahan pelumas harus direncanakan untuk melindungi sistem

terhadap serangan korosif.

e. Mengisolasi Listrik

Pada beberapa penggunaan khusus, pelumas dituntut untuk bersifat sebagai

isolator listrik. Untuk tetap mendapatkan nilai isolasi maksimal, pelumas harus

dijaga tetap bersih dan bebas air. Pelumas harus tidak mengandung aditif yang

menimbulkan proses elektrolisis jika terkena sejumlah air.

f. Meredam Kejutan

Fungsi dari pelumas sebagai fluida peredam kejutan dilakukan dengan 2 (dua)

cara. Pertama, yang sangat dikenal adalah memindahkan tenaga mekanik ke

tenaga fluida seperti dalam peredam kejut otomotif (shock absorbser). Dalam

hal ini, vibrasi atau osilasi tubuh kendaraan menyebabkan piston yang berada

di dalam silinder fluida yang tetutup bergerak naik turun. Fluida bergerak

mengalir dari sisi piston ke sisi yang melewati suatu celah dengan

menghilangkan tenaga mekanik melalui gesekan fluida. Untuk itu, biasanya

digunakan pelumas dengan indeks viskositas yang tinggi. Mekanisme kedua

yang berperan dalam meredam kejutan fungsi pelumas adalah perubahan

viskositas terhadap tekanan.

g. Pembersih Kotoran

Pelumas disebut sebagai pembersih atau pembilas kotoran yang masuk di

dalam sistem karena adanya partikel padat yang terperangkap diantara

permukaan logam yang dilumasi. Hal ini benar-benar terjadi pada jenis mesin

internal-combution, dimana aditif detergen-dispersan digunakan untuk

melumatkan lumpur dan membawanya dari karter ke saringan yang dirancang

untuk menepis partikel padat yang dapat menimbulkan keausan.

h. Memindahkan Tenaga

Salah satu peningkatan fungsi pelumas modern adalah media hidrolik.

Peralatan otomatis pada kendaraan merupakan salah satu contoh meningkatnya

kompleksitas persyaratan pelayanan pelumas. Pelumas ini menunjukan

penggunaan terbesar fluida pemindah tenaga (power-transmission fluids),

menjadi suatu kebutuhan yang utama untuk menggunakan pelumas yang baik,

dan sifat-sifat hidrolik merupakan hal yang juga harus dipertimbangkan.

i. Membentuk Sekat

Minyak Pelumas sendiri bersifat sebagai sekat, yaitu pelumas yang tinggi

viskositasnya akan berfungsi sebagai sekat dari celah yang lebih lebar. Oleh

karena itu, dianjurkan untuk mesin yang sudah tua menggunakan pelumas

mesin yang memiliki viskositas lebih tinggi dari normalnya. Hal ini disebabkan

jarak bebas atau clearance mesin tua lebih lebar dari mesin yang baru.

4. Tipe-Tipe Pelumasan

4.1 Pelumasan Hidrodinamis

Pelumasan ini adalah bahwa permukaan penerima beban dari bantalan

dipisahkan oleh lapisan pelumas yang agak tebal, sedemikian rupa untuk

menjaga persinggungan antara dua logam. Pada pelumasan hidrodinamis ini

tidak tergantung pada pemberian pelumas dengan tekanan, walaupun hal itu

mungkin terjadi, tetapi yang jelas ia memerlukan adanya penyediaan pelumas

yang cukup setiap waktu. Tekanan pada lapisan tipis pelumas biasanya

dibangkitkan oleh gerakan relatif dari kedua permukaan itu sendiri. Pada

gerakan menggelinding, penggelinding bergerak di atas lapisan tipis minyak

dengan kadar terlalu tinggi untuk membiarkan sambungan atau kontak

langsung melalui lapisan tipis minyak pelumas tersebut. Gerakan rotasi

misalnya pada poros dengan menggunakan bantalan luncur (jurnal). Dengan

gerakan ini bahan pelumas ditarik dari celah yang lebar pada bagian atas ke

bagian yang sempit di sebelah bawah, sehingga membentuk oil wedge yang

memisahkan kedua permukaan. Berikut adalah gambar pelumasan

hidrodinamis.

Gambar 1 Pelumasan hidrodinamis untuk gerakan meluncur pada bidang rata

Gambar 2 Pelumasan hidrodinamis pada roller yang bergerak relatif pada

bidang rata

4.2 Pelumasan Elastohidrodinamis

Pelumasan elastohidrodinamis (Elastohydrodynamic Lubrication) juga

merupakan bentuk dari pelumasan hidrodinamis, tetapi pada pelumasan

elastohidrodinamis deformasi elastis dari permukaan yang dilumasi menjadi

sangat besar. Artinya terjadi kontak bidang permukaan yang bergesekan

sangat kecil, sehingga timbul tekanan yang demikian besar pada lapisan tipis

minyak pelumas yang membatasi kedua permukaan itu. Misalnya pada

bantalan gelinding (roller bearing), mimis (ball/roller) akan menekan cincin

sehingga terjadi deformasi elastis biarpun gaya yang diberikan demikian

kecilnya.

4.3 Pelumasan Bidang Batas

Pelumasan bidang batas (Boundary Lubrication) mengacu pada situasi

kombinasi geometri kontak, beban relatif besar, kecepatan rendah , kuantitas

pelumas yang tidak cukup sehingga tidak dimungkinkan untuk

membangkitkan lapisan tipis minyak pelumas yang sempurna pada bagian

yang bersinggungan. Pada beberapa kasus pelumasan bidang batas masih

terjadi kontak asperity (permukaan kasar pada suatu permukaan yang dilihat

di bawah mikroskop). Pada situasi normal, asperity setiap logam dilapisi oleh

lapisan oksida, misalnya besi oksida pada besi atau baja, aluminium oksida

(alumina) pada aluminium dan sebagainya. Ketika asperities tersebut saling

bergesekan, kecenderungan asperities tersebut untuk melekat relatif lembut.

Namun, bila lapisan oksida tersebut aus/habis akibat gesekan yang berat maka

permukaan-permukaan yang bersinggungan memiliki kecenderungan untuk

melakukan kontak langsung. Maka sangat penting untuk mempertahankan

lapisan oksida tersebut, agar terjadi gesekan yang relatif lembut. Dan jika

permukaan logam tersebut kehilangan lapisan oksidanya maka akan terjadi

gesekan dan keausan yang parah. Dan pada kasus tersebut diatas pelumasan

bidang batas dapat mengurangi gesekan dan keausan yang terjadi. Mekanisme

dari pelumasan bidang batas sendiri adalah misalnya dengan physical

adsorption, chemical adsorption, maupun chemical reaction.

4.4 Pelumasan Tekanan Ekstrim

Pelumasan tekanan ekstrim mengacu pada kondisi apabila kontak yang

terjadi di bawah pengaruh kerja paling hebat/ekstrim, seperti pada

pemotongan

4.5 Pelumasan Padat

Pelumasan padat (Solid Lubrication) adalah sistem pelumasan dimana

diantara permukaan kontak saling melumasi sendiri oleh bahan padat yang

dilapisi dan kadang menyatu pada elemen tersebut. Pelumasan padat dapat

dipahami misalnya pada sebuah contoh, misalnya debu pasir dan kerikil pada

permukaan jalan dapat menyebabkan kendaraan tergelincir karena debu, pasir

dan kerikil mengurangi gesekan antara ban dan permukaan jalan. Teknisnya,

debu, pasir dan kerikil tersebut bertindak sebagai pelumas, namun tentu saja

tidak ada yang merekomendasikan debu, pasir dan kerikil sebagai pelumas

padat pada elemen mesin. Walaupun telah banyak dikembangkan bahan

inorganik untuk pelumasan padat, seperti misalnya mica, talc, dan chalk

namun sangat sedikit yang digunakan secara umum untuk permesinan.

Bahan-bahan yang umum dan paling banyak digunakan sebagai pelumas

padat adalah grafit dan molybdenum disulfida dan PTFE

(Polytetrafluoroethylene) / teflon.

Adapun karakterisitik bahan yang baik digunakan sebagai pelumas padat

adalah sebagai berikut :

o Mempunyai koefisien gesek rendah namun konstan dan terkendali

o Memiliki stabilitas kimia yang baik sepanjang temperatur yang

diperlukan

o Tidak memiliki kecenderungan untuk merusak permukaan bantalan

o Lebih diutamakan yang memiliki daya adhesi yang kuat terhadap

permukaan bantalan, sehingga tidak mudah hilang/aus dari permukaan

bantalan.

o Memiliki daya tahan terhadap keausan dan umur yang relatif panjang

o Mudah diaplikasikan pada permukaan yang bergesekan terutama

bantalan

o Tidak beracun dan ekonomis

Bahan inorganik seperti grafit dan molybdenum disulfida memiliki sifat

mampu membentuk lapisan tipis pada permukaan logam yang bergeser

dengan mudah dan menahan penetrasi oleh permukaan-permukaan yang

bergesek. Senyawa-senyawa demikian dapat digunakan sendiri-sendiri atau

disuspensikan dalam tempat cairan atau minyak gemuk. Jenis plastik/polimer

seperti PTFE dapat digunakan sebagai permukaan bantalan yang dalam

penggunaan tidak menggunakan atau membutuhkan pelumasan lanjutan

ataupun lainnya. Beberapa bahan yang digunakan sebagai pelumas padat

dapat dilihat pada tabel 2.1.

4.6 Pelumasan Hidrostatis

Pada pelumasan hidrodinamis, seperti pada penjelasan di atas,

permukaan yang bergesekan dipisahkan secara sempurna oleh lapisan tipis

pelumas. Lapisan tipis pelumas tersebut dicapai dengan akibat gerakan

luncuran lapisan minyak pelumas (oil-wedge) untuk membangkitkan tekanan

minyak pelumas di dalam bantalan. Namun pada mesin-mesin yang

mempunyai beban besar dan kecepatan putaran rendah tidak dimungkinkan

lagi terjadi pelumasan hirodinamis pada saat start. Untuk itu diperlukan

tekanan yang lebih besar agar terjadi lapisan tipis minyak pelumas diantara

poros dan bantalan. Tekanan demikian diperoleh dengan menggunakan

pompa tekanan tinggi yang akan menekan minyak pelumas ke bagian-bagian

yang bergesek, bukan sekedar pompa tekanan rendah yang berfungsi hanya

sebagai pendistribusi atau pensirkulasi minyak pelumas. Pelumasan

sedemikian disebut pelumasan hidrostatis (Hidrostatic Lubrication).

5. Klasifikasi Kekentalan Minyak Pelumas

Kekentalan minyak pelumas perlu distandarkan dan diklasifikasikan agar

penggunaannya sesuai dengan kebutuhan. Kekentalan minyak pelumas untuk

keperluan teknik dan industri telah diklasifikasikan oleh beberapa organisasi

standarisasi seperti ISO, SAE, ASTM, DIN, AGMA, dan lain sebagainya.

Klasifikasi yang paling banyak digunakan dalam dunia industri adalah klasifikasi

menurut ISO dan SAE.

1. Klasifikasi Kekentalan Menurut ISO

Sistem klasifikasi kekentalan minyak pelumas menurut ISO (International

Standard Organization) adalah berdasarkan kekentalan kinematik, dalam

satuan centistokes (cSt), pada daerah (range) kekentalan pada temperatur 40

C°. Setiap daerah kekentalan diidentifikasi dengan angka ISO VG (Viscosity

Grade) atau derajat kekentalan ISO, dimana kekentalan tersebut merupakan

kekentalan kinematik rata-rata pada daerah tersebut (midpoint kinematic

viscosity). Untuk mendapatkan nilai kekentalannya , harus dihitung 10% dari

nilai rata-rata kekentalan kinematiknya. Misalnya ISO VG 100 mempunyai

kekentalan rata-rata 100 cSt, dimana batas kekentalannya adalah 90 cSt untuk

minimum dan 110 cSt untuk maksimum. Nilai kekentalan menurut ISO untuk

minyak pelumas dapat dilihat pada gambar grafik dan tabel berikut, yang

dikutip dari dokumen ISO 3448 ”Industrial Liquid Lubricants – ISO Viscosity

Classification”.

2. Klasifikasi Kekentalan Menurut SAE

Sistem klasifikasi ini disusun oleh SAE (Society of Automotive

Engineers), dalam SAE J300 SEP80 pertama kali dilaporkan Divisi

Anekaragam (Miscellaneous Division), disetujui pada Juni 1911, dan direvisi

kembali oleh suatu komite pada September 1980. Walaupun sistem kekentalan

ini disusun oleh SAE, klasifikasi kekentalan minyak pelumas bukan hanya

untuk otomotif, melainkan semua tipe penggunaan minyak pelumas termasuk

industri, kapal laut dan pesawat udara. Klasifikasi SAE merupakan klasifikasi

untuk minyak pelumas mesin-mesin secara rheologi saja. Karakteristik lain

dari minyak pelumas tidak termasuk. Praktek yang dianjurkan ini ditujukan

untuk penggunaan oleh pabrik pembuat mesin-mesin dalam menentukan

derajat kekentalan minyak pelumas yang akan direkomendasikan untuk

penggunaan mesin-mesin yang diproduksi, dan oleh perusahaan minyak dalam

merumuskan dan memberi label produksi mereka.

6. Bantalan Luncur dan Pelumasan pada Bantalan Luncur

5.1 Bantalan Luncur

Jenis bantalan luncur (journal bearings) sangat luas penggunaannya pada

mesin-mesin yang memiliki elemen berputar (rotating machines), seperti

turbin uap, generator, blower, kompresor, motor bakar, poros kapal laut,

bahkan sebagai bantalan pada elemen yang seharusnya menggunakan

bantalan gelinding (rolling elements bearing). Hal tersebut karena bantalan

luncur lebih baik dari bantalan gelinding (pada parameter yang dapat

dianggap sama) dalam hal penyerapan getaran, tahanan terhadap gaya kejut,

relatif tidak bising, dan umurnya lebih panjang. Semua karakteristik ini

disebabkan oleh prinsip pelumasan bantalan luncur yang menggunakan

lapisan tipis minyak pelumas saat menumpu poros,misalnya. Tentu saja hal

tersebut tidak lepas dari teknik desain dan pemilihan material yang terus

dikembangkan.

Bantalan luncur termasuk dari jenis bantalan yang arah pembebanan

normalnya pada arah radial atau lebih banyak mengarah tegak lurus pada

garis sumbu poros. Maka bantalan luncur termasuk ke dalam jenis plain

bearing atau kadang disebut dengan sliding bearing. Disebut bantalan luncur

(dalam bahasa Indonesia) adalah karena adanya gesekan luncur dan gerakan

luncuran (sliding) yang terjadi pada bantalan, akibat adanya lapisan fluida

tipis diantara bantalan dan poros tersebut. Dapat juga dibandingkan seperti

atlit selancar air yang berselancar/meluncur bebas diatas air, demikian juga

dengan poros yang dapat meluncur dengan mudah pada bantalan dengan

bantuan lapisan tipis minyak pelumas. Dalam bahasa Inggris disebut journal

bearings karena poros ditumpu oleh bantalan pada tempat/daerah yang

dinamakan tap-poros atau leher-poros (neck), dan daerah leher-poros tersebut

dinamakan journal. Gambar 2.15

5.2 Pelumasan hidrodinamis pada bantalan luncur

Ada berbagai jenis bantalan luncur, dan bantalan-bantalan tersebut dapat

dilumasi dengan minyak pelumas, gas bahkan dengan minyak gemuk. Namun

tipe pelumasan yang paling efektif dan paling banyak digunakan adalah

dengan minyak pelumas dengan tipe pelumasan hidrodinamis. Seperti yang

telah dijelaskan diatas, teori pelumasan hidrodinamis ini berasal dari

penelitian Beauchamp Tower, yang dianalisa oleh Osborne Reynolds.

Komponen-komponen pelumasan pada pompa :

a. Pompa oli

Pompa oli berfungsi mengisap oli dan menyalurkannya ke bagian-bagian mesin yang

perlu dilumasi.

 

b. Saringan oli

Saringan oli berfungsi menyaring kotoran yang terdapat dalam oli. Saringan oIi

dipasang di luar mesin, agar mudah melakukan pertiannya.

c. Katup pengatur tekanan oli

Katup pengatur tekanan oli (oil pressure relief valve), berfungsi mengatur tekanan oli

yang disalurkan ke sistem pelumasan. Pada tekanan minyak yang tinggi (rpm tinggi,

katup akan membuka dan kelebihan oli akan disalurkan ke bak oIi melalui lubang by

pass.Sehingga tekanan oli yang masuk ke sistem pelumasan dapat dibatasi

besarnya.

Daftar Pustaka

www.respository.usu.ac.id

http://www.yanto-triyanto.co.cc/2009/10/sistem-pelumasan.html

LAPORAN PRAKTIKUM PERAWATAN DAN PERBAIKAN

“Pelumasan”

Dosen Pembimbing : Ir Dwi N.

Disusun oleh :

Sriwinarti Pujilestari (08401027)

Susan Yulianti (08401028)

Syaadah Syamsiyah (08401029)

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2010