Bantalan Luncur
Bantalan luncur adalah suatu elemen mesin yang berfungsi untuk menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung dengan halus dan aman. Jenis bantalan ini mampu menumpu poros dengan beban besar. Atas dasar arah beban terhadap poros maka bantalan luncur dapat diklasifikasikan sebagai berikut : (1)
1. Bantalan Radial atau disebut jurnal bearing, dimana arah beban yang ditumpu bantalan adalah tegak lurus terhadap sumbu poros.
2. Bantalan aksial atau disebut trust bearing, yaitu arah beban yang ditumpu bantalan adalah sejajar dengan sumbu poros.
3. Bantalan luncur khusus adalah kombinasi dari bantalan radial dan bantalan aksial.
Karena gesekannya yang besar pada saat mulai jalan,
maka bantalan luncur memerlukan momen awal yang besar. Pelumasan pada bantalan ini tidak begitu sederhana, karena gesekan yang besar akan menimbulkan panas pada bantalan, sehingga memerlukan pendinginan khusus.
Pada umumnya Konstruksi bantalan luncur berbentuk
silinder atau silinder yang dibelah dua yang pada bagian dalamnya biasanya dilapisi oleh bahan yang mempunyai sifat-sifat seperti :
1. Mempunyai kekuatan yang cukup untuk menahan beban statis dan beban dinamis
2. Tahan aus
3. Mampu membenamkan kotoran atau partikel-partikel halus
4. Dapat menyesuaikan diri terhadap lenturan poros atau geometri poros
5. Tahan korosi
6. Koefisien gesek yang rendah
7. Mempunyai ketahanan terhadap pengelupasan lapisan
Ada beberapa jenis bahan yang biasa digunakan sebagai lapisan pada rangka bantalan, yaitu paduan timah putih (Tin base alloy) dan paduan timah hitam (Lead base alloy). Paduan ini biasa disebut logam putih (white metal) atau logam Babbitt.
Logam Babbitt ini relatif lunak, sehingga untuk meningkatkan kemampuannya dalam menumpu beban maka harus ditumpu oleh rangka bantalan (bearing shell) yang lebih kuat.
Rangka bantalan biasanya terbuat dari Baja, Besi cor atau paduan Tembaga.4) Logam Babbitt ini kemudian dilapiskan pada permukaan dinding dalam dari rangka bantalan dengan cara pengecoran, pengelasan, metal spray atau elektro plating.
Lapisan babbit ini harus dapat melekat dengan kuat pada rangka bantalan. Kekuatan ikatan antara logam babbit dan rangka bantalan dapat dicapai dengan baik jika preparasi dari permukaan rangka bantalan dilakukan dengan sempurna.
Bantalan luncur adalah suatu elemen mesin yang berfungsi untuk menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung dengan halus dan aman. Jenis bantalan ini mampu menumpu poros dengan beban besar. Atas dasar arah beban terhadap poros maka bantalan luncur dapat diklasifikasikan sebagai berikut : (1)
1. Bantalan Radial atau disebut jurnal bearing, dimana arah beban yang ditumpu bantalan adalah tegak lurus terhadap sumbu poros.
2. Bantalan aksial atau disebut trust bearing, yaitu arah beban yang ditumpu bantalan adalah sejajar dengan sumbu poros.
3. Bantalan luncur khusus adalah kombinasi dari bantalan radial dan bantalan aksial.
Karena gesekannya yang besar pada saat mulai jalan,
maka bantalan luncur memerlukan momen awal yang besar. Pelumasan pada bantalan ini tidak begitu sederhana, karena gesekan yang besar akan menimbulkan panas pada bantalan, sehingga memerlukan pendinginan khusus.
Pada umumnya Konstruksi bantalan luncur berbentuk
silinder atau silinder yang dibelah dua yang pada bagian dalamnya biasanya dilapisi oleh bahan yang mempunyai sifat-sifat seperti :
1. Mempunyai kekuatan yang cukup untuk menahan beban statis dan beban dinamis
2. Tahan aus
3. Mampu membenamkan kotoran atau partikel-partikel halus
4. Dapat menyesuaikan diri terhadap lenturan poros atau geometri poros
5. Tahan korosi
6. Koefisien gesek yang rendah
7. Mempunyai ketahanan terhadap pengelupasan lapisan
Ada beberapa jenis bahan yang biasa digunakan sebagai lapisan pada rangka bantalan, yaitu paduan timah putih (Tin base alloy) dan paduan timah hitam (Lead base alloy). Paduan ini biasa disebut logam putih (white metal) atau logam Babbitt.
Logam Babbitt ini relatif lunak, sehingga untuk meningkatkan kemampuannya dalam menumpu beban maka harus ditumpu oleh rangka bantalan (bearing shell) yang lebih kuat.
Rangka bantalan biasanya terbuat dari Baja, Besi cor atau paduan Tembaga.4) Logam Babbitt ini kemudian dilapiskan pada permukaan dinding dalam dari rangka bantalan dengan cara pengecoran, pengelasan, metal spray atau elektro plating.
Lapisan babbit ini harus dapat melekat dengan kuat pada rangka bantalan. Kekuatan ikatan antara logam babbit dan rangka bantalan dapat dicapai dengan baik jika preparasi dari permukaan rangka bantalan dilakukan dengan sempurna.
2.2. Logam putih atau BABBITT
Logam putih dikenal sebagai bahan yang paling baik
untuk bahan bantalan karena kekerasannya yang lebih rendah (23 - 33 HV ) dari shaft serta mempunyai sifat mampu bentuk dan mampu benamnya yang lebih baik dibanding dengan material-material lain yang digunakan sebagai bantalan. Logam ini digunakan secara luas pada mesin-mesin disel kapal laut, turbin, alternator dan peralatan-peralatan yang berputar. Logam putih dibagi kedalam 3 type yaitu : High tin-alloy, high lead-alloy dan intermediate alloy.
Logam putih atau babbitt ini pertama kali ditemukan pada tahun 1839 oleh Isaac Babbitt yang membuat komposisi sekitar : Sn = 89 %, Sb = 9 % dan Cu = 2 %. Untuk membedakan komposisi ini dengan penomoran yang ditemukan kemudian maka komposisi diatas disebut sebagai "Genuine babbitt". 6)
Komposisi serta sifat fisik dari paduan timah putih yang digunakan untuk bantalan menurut ASTM B23 ditunjukan pada tabel berikut 4)
Tabel 2.1 Komposisi kimia dan sifat fisik dari Tin base alloy
Paduan grade 1,2 dan 3 serta SAE 11 dan 12 kandungan timah hitam (Pb) dibatasi maksimum 0,5 %, hal ini dikarenakan Pb dan Sn pada konsentrasi tertentu akan membentuk eutectik dengan titik cair 180 oC.
Struktur mikro paduan yang mengandung tembaga sekitar 0,5 % sampai 4 % dan antimoni sekitar 8 %, membentuk senyawa intermetalik Cu6Sn5 yang berbentuk jarum dan endapan partikel-partikel SnSb yang berbentuk bulat yang halus dan tersebar.
Pendinginan yang cepat menghasilkan struktur yang lebih halus sehingga akan meningkatkan kekuatan serta elongasinya.4)
Berikut ini gambar struktur mikro dari logam babbit yang sesuai dengan ASTM B.23 grade.2.4)
Cu6Sn5
SnSb
Gambar 2.2 Stuktur mikro babbit ASTM B.23 grade.2
Pembesaran : 500 X; Etsa : Nital 3 %
Adapun pengaruh unsur-unsur yang lain adalah sebagai berikut :4)
· Seng ( Zn ) : Secara umum tidak memberikan pengaruh yang besar tetapi pada temperatur sekitar 60 oC dapat meningkatkan ketahanan terhadap deformasi.
· Arsen ( As ) : Meningkatkan ketahanannya terhadap deformasi pada kondisi temperatur yang lebih tinggi.
· Aluminium ( Al ) : Sedikit aluminium, walaupun dibawah 1 % akan mengubah strukturmikronyaBismuth ( Bi ) : Dengan Sn akan membentuk titik eutectic yang dapat mencair pada temperatur 1350 C.
Logam putih dikenal sebagai bahan yang paling baik
untuk bahan bantalan karena kekerasannya yang lebih rendah (23 - 33 HV ) dari shaft serta mempunyai sifat mampu bentuk dan mampu benamnya yang lebih baik dibanding dengan material-material lain yang digunakan sebagai bantalan. Logam ini digunakan secara luas pada mesin-mesin disel kapal laut, turbin, alternator dan peralatan-peralatan yang berputar. Logam putih dibagi kedalam 3 type yaitu : High tin-alloy, high lead-alloy dan intermediate alloy.
Logam putih atau babbitt ini pertama kali ditemukan pada tahun 1839 oleh Isaac Babbitt yang membuat komposisi sekitar : Sn = 89 %, Sb = 9 % dan Cu = 2 %. Untuk membedakan komposisi ini dengan penomoran yang ditemukan kemudian maka komposisi diatas disebut sebagai "Genuine babbitt". 6)
Komposisi serta sifat fisik dari paduan timah putih yang digunakan untuk bantalan menurut ASTM B23 ditunjukan pada tabel berikut 4)
Tabel 2.1 Komposisi kimia dan sifat fisik dari Tin base alloy
Paduan grade 1,2 dan 3 serta SAE 11 dan 12 kandungan timah hitam (Pb) dibatasi maksimum 0,5 %, hal ini dikarenakan Pb dan Sn pada konsentrasi tertentu akan membentuk eutectik dengan titik cair 180 oC.
Struktur mikro paduan yang mengandung tembaga sekitar 0,5 % sampai 4 % dan antimoni sekitar 8 %, membentuk senyawa intermetalik Cu6Sn5 yang berbentuk jarum dan endapan partikel-partikel SnSb yang berbentuk bulat yang halus dan tersebar.
Pendinginan yang cepat menghasilkan struktur yang lebih halus sehingga akan meningkatkan kekuatan serta elongasinya.4)
Berikut ini gambar struktur mikro dari logam babbit yang sesuai dengan ASTM B.23 grade.2.4)
Cu6Sn5
SnSb
Gambar 2.2 Stuktur mikro babbit ASTM B.23 grade.2
Pembesaran : 500 X; Etsa : Nital 3 %
Adapun pengaruh unsur-unsur yang lain adalah sebagai berikut :4)
· Seng ( Zn ) : Secara umum tidak memberikan pengaruh yang besar tetapi pada temperatur sekitar 60 oC dapat meningkatkan ketahanan terhadap deformasi.
· Arsen ( As ) : Meningkatkan ketahanannya terhadap deformasi pada kondisi temperatur yang lebih tinggi.
· Aluminium ( Al ) : Sedikit aluminium, walaupun dibawah 1 % akan mengubah strukturmikronyaBismuth ( Bi ) : Dengan Sn akan membentuk titik eutectic yang dapat mencair pada temperatur 1350 C.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar