## PENENTUAN UMUR BANTALAN LUNCUR TERLUMASI BERDASAR LAJU KEAUSAN BAHAN
Hasta Kuntara 1 , Sigit Gunawan 2 , Sigit Budi Hartono 3

## Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk membuat perumusan teoritik umur bantalan lun- cur terlumasi berdasar volume keausan bahan bantalan yang saling kontak den- gan  pendekatan  kajian  pustaka  menggunakan  variabel-variabel  linier  maupun variabel  pembagi  yang  berkaitan  langsung  dengan  keausan  bantalan,  yang  se- lama ini belum banyak dipakai sebagai salah satu penentuan umur bantalan lun- cur.  Penelitian  dilakukan  dengan  melakukan  kajian  perumusan,  persamaan- persamaan, teori serta konsep-konsep keausan bahan dan pelumasan pada suatu kontak  permukaan  yang  telah  ada,  yang  bersumber    dari  handbook  ASM,  text book, penelitian pada jurnal nasional maupun internasional. Pembuatan formula atau persamaan ini  mengacu pada persamaan keausan  abrasif dengan memfor- mulasikan  dengan  persamaan  maupun  variabel-variabel  keausan  L,  k,  F,  V, ξ dan A sebagai variabel linier serta C, ν , dan H sebagai variabel pembagi terha- dap  Va,  untuk  mendapatkan  volume  keausan.  Keausan  ini  kemudian  menjadi penentu  umur  bantalan  luncur  dengan  konsep  pengurangan  ukuran  bantalan akibat  keausan  terhadap  kondisi  standarnya,  dengan  menganggap  keausan  me- rata  radial.  Penelitian  ini  menghasilkan  formula  penentuan  umur  bantalan luncur terlumasi berdasar keausan bahan bantalan terlumasi, dengan pendekatan Va/t sebagai laju keausannya dan Vp, serta Vps. Va = +.,.-.../.0 1.2.3 , Va/t merupa- kan  formula  laju  keausan  yang  didapat,  penentuan  umur  dengan  melakukan pengurangan ∆ V = Vs - Vps , Vs : volume standar awal bantalan, Vps : volume tersedia. Sehingga umur  t adalah waktu yang dapat ditentukan dari selisih vo- lume standar terhadap laju volume Va/t,   t = ∆, ,& 5 6 .
Kata Kunci: Volume Keausan, Umur Bantalan, Laju Keausan, Pelumasan

## PENDAHULUAN
Pada suatu sistem peralatan/mesin terdapat banyak komponen yang bergerak baik dalam  bentuk  gerakan  angular  maupun  gerakan  linear.  Gerakan  relatif  antar  komponen mesin atau kontak antar komponen akan menimbulkan gesekan, dimana gesekan ini dapat menurunkan efisiensi mesin, meningkatkan temperatur, keausan, dan berbagai efek negatif lainya.  Gesekan  antara  komponen  mesin  tersebut  dapat  diminimalkan  dengan menggunakan  bantalan  atau bearing .  Terdapat  dua  jenis  mekanisme  yang  digunakan
1 Jurusan Teknik Mesin – STTNAS Yogyakarta
2 Jurusan Teknik Mesin – STTNAS Yogyakarta
3 Jurusan Teknik Mesin – STTNAS Yogyakarta
bantalan dalam mengatasi gesekan yaitu mekanisme sliding dan mekanisme rolling . Untuk mekanisme sliding ,  akan  terjadi  gerakan  relatif  antar  permukaan,  sehingga  perlu pelumasan  yang  baik  karena  penggunaan  pelumas  memegang  peranan  yang  sangat penting.  Sedangkan  mekanisme rolling , dimana  tidak  boleh  terjadi  gerakan  relatif antara pemukaan yang berkontak, yang dipisahkan oleh material rolling sehingga peran pelumas lebih kecil.
Sistem  bantalan  poros  merupakan  sistem  yang  terdiri  dari    poros  yang  berputar yang  didukung  oleh  suatu  bantalan  sebagai  dudukan  saat  berputar.  Bantalan  poros berdasar  jenis  kontaknya  terdiri  dari  bantalan  gelinding  dan  bantalan  luncur.  Bantalan gelinding  merupakan  bantalan  yang  mempunyai  dua  buah  cincin  luar  dan  dalam  dengan media  kontak  berupa  bola  maupun  roll  antara  kedua  cincin  tersebut.  Poros  tidak berhubungan  langsung  dengan  media  gelindingnya  namun  lewat  cincin  dalam  bantalan. Untuk  bantalan  luncur  berbentuk  suatu  cincin  dengan  bahan  tertentu  yang  berhubungan atau  kontak  langsung  dengan  porosnya  yang  berputar,  tanpa  media  gelinding  untuk kontaknya. Akibat kontak laangsung inilah yang menyebabkan terjadinya keausan.
Keausan  bantalan  menentukan  umur  bantalan  tersebut  berdasar  laju  keausannya. Bantalan luncur memerlukan pelumasan yang cukup, untuk menjaga tingkat keausan yang berlebih yang akan mempengaruhi umur bantalan.   Keausan  bantalan  luncur  dipengaruhi oleh banyak faktor saat beroperasinya, antara lain: gaya ”F” yang berasal dari pembebanan pada  poros  transmisi  yang  didukung,  luas  permukaan  kontak  ”A”    berupa  luasan silindrikal  yang  mendukung  poros  saat  berputar,  kecepatan  berputar  poros  ”V”,  panjang lintasan  ”L”  yang  dilalui  poros  saat  berputar  berupa  lingkaran,  viskositas  kinematik pelumas  ” ν ”  yang  akan  mengurangi  gesekan  langsung  dengan  poros  saat  berputar, kekerasan  bahan  bantalan  luncur  ”H”  yang  tergantung  dari  jenis  bahan  bantalan  yang digunakan, clearance ”C”  atau  jarak  bebas  antara  poros  dan  bantalan  luncurnya,  faktor keausan abarasif ”k” yang bergantung pada kontak dan jenis bahan kedua kontaknya, dan faktor pelumasan ” ξ ” terhadap keausan permukaan kontak yang terlumasi. Faktor ”k” dan ” ξ ” merupakan faktor tanpa dimensi yang diperoleh berdasar percobaan yang bergantung dengan  jenis  pelumasannya.  Selain  faktor  tersebut  di  atas  umur  bantalan  luncur  juga dipengaruhi  oleh  kondisi  pengoprasian  berupa  saat stop  and  go poros,  yang  sangat berpengaruh terhadap kondisi pelumasan bantalan luncur saat bekerja.
Penelitian  ini  menggunakan  pendekatan  yang  lebih  sederhana  dengan menghubungkan  variabel-variabel  terkait  dengan  bantalan  berdasar  teori  keausan  dan pelumasan, serta hasil-hasil penelitian sebelumnya yang berkaitan dengan keausan kontak terlumasi  maupun  kering,  untuk  mendapatkan  suatu  formula  pendekatan  tentang  umur bantalan luncur berdasar laju keausan pada kondisi terlumasi.
Poros yang berputar atau poros transmisi memerlukan suatu kedudukan tetap atau dukungan berupa suatu bantalan yang memungkinkan poros tersebut dapat berputar lancar terhadapnya,  untuk  meneruskan  daya  dan  putaran  dari  input  ke  output.  Poros  transmisi tersebut dalam meneruskan daya dan putaran akan membawa beban atau gaya dari kontak roda gigi, cam maupun sistem transmisi lainnya yang bekerja menghasilkan  torsi maupun momen lengkung yang akan ditanggung oleh bantalannya. Bantalan luncur/ journal  bear- ing, merupakan  bantalan  yang  paling  sederhana  konstruksinya  berupa journal /poros  dan bushing/house bantalan yang saling langsung kontak keduanya.
Gambar 1.  Bantalan Luncur (Khonsani MM, 2006)
Performa bantalan luncur dipengaruhi antara lain:
1. Strength :  pada  saat  bekerja  bantalan  terjadi strength atau  tegangan  pada  permukaan kontak  dan  tekanan  pada  luasan  kontak  bantalan  yang  menghasilkan  suatu  tegangan geser terutama pada bahan bantalan luncurnya yang akan berpengaruh terhadap kekua- tan bantalan.
2. Wear /keausan: saat berputar terhadap bantalan, poros akan menghasilkan suatu keau- san akibat gesekan antar asperity permukaan bahan yang dipengaruhi oleh jarak linta- san  yang  ditempuh  sistem,  beban  atau  gaya  yang  bekerja  pada  kedua  permukaan kontak dan luasan kontak. Keausan ini tidak selalu volumetrik namun lebih pada keau- san radial ’’h’’.
Journal Clearance Bearing
3. PV  faktor:  merupakan  faktor  kemampuan  bantalan  terhadap  tekanan  kerja  antara permukaan poros dengan permukaan bantalan dan kecepatan poros saat bekerja yang berhubungan terbalik dengan h (dept of wear ). Nilai PV yang kecil akan meningkatkan dari umur bantalan.
4.
Gambar 2. Moving Plain (Three Bound Co. LTD, 1984)
Gambar 2 menunjukkan pergerakan pelumas oleh sistem bantalan, dimana terjadi pengangkatan  poros  oleh  minyak  pelumas  akibat  peputaran  poros  pada  bantalannya. Akibat  gerakan  poros  tersebut  terjadi  perubahan  tekanan  pada  lapisan  minyak  pelumas ketika  memasuki  area  kontak  dan  sebelum  memasuki  area  kontak.  Tekanan  ketika memasuki  area  kontak  akan  lebih  besar  dari  pada  sebelum  memasuki  area  kontak, yangakan sedikit terjadi pengangkatan posisi poros saat awal gerakan/start maupun ketika diam.  Ketika  lapisan  pelumas  memasuki  area  tekan  permukaan  maka  kondisi  tersebut dapat diartikan pada kondisi ketebalan lapisan pelumas minimum yang dijaga agar jangan sampai pecah.
Faktor PV di atas digunakan untuk merancang bantalan luncur dengan pelumasan kontak  batas  antara  bantalan  dan  journalnya  dengan  tidak  memperhatikan  ketebalan lapisan pelumas. Pada perancangan sistem bantalan luncur menggunakan dasar parameter PV  ini  terjadi  kontak  langsung  bantalan  dengan  journalnya  walaupun  dipisahkan  oleh lapisan  pelumas.  Kondisi  ini  berada  pada  sistem pelumasan  kontak  boundary. Sistem ini mempunyai  koefisien  gesek  dan  rugi-rugi  yang  lebih  tinggi  dengan  kecepatan  lebih rendah.
Parameter  bantalan  yang  lain  adalah µ .7 ' yaitu  parameter  bantalan  tak  berukuran sebagai  hubungan  viskositas  pelumas,  putaran  poros  dan  tekanan  kerja  bantalan.
Parameter  tersebut  sangat  ber mendasarkan  pada  viskositas  p gagal  dalam  melayani  kerja Semakin  tinggi  putaran  poros semakin besar dan dijaga agar
Gambar
Pengaruh dari parameter  terse jenis  kontak  pelumasannya  s boundary atau  pelumasan  bat hingga pelumasan hidrodinami
Gamba
TRAKSI Vol. 14 No. 1 Juni 2014
berpengaruh  terhadap  kerja  sistem  bantalan  lun s  pelumas  sebagai  lapisan  tipis  yang  tidak  boleh a  bantalan  yang  akan  di  pengaruhi  oleh  putara os  maka  tekanan  minyak  pelumas  sebagai  lapisa r tidak pecah sehingga keausan dapat terjaga.
ar 3. Posisi journal (Bernard Hamrock, 2004)
sebut menunjukan juga hubungan antara koefisise seperti  diperlihatkan  pada  Gambar  4.  Kontak atas  mempunyai  tingkat  koefisien  gesek  yang  p mik dengan koefisien gesek yang paling rendah.
bar 4. Kurva Stribeck (Robert L.Mott, 2009)
uncur,  dengan leh  pecah  atau ran  porosnya.
isan  tipis  akan isen gesek dan ak  pelumasan paling  tinggi
Bantalan luncur ini merupakan bantalan yang memerlukan pelumasan yang cukup, baik ketebalan pelumas maupun viskositas pelumasnya dengan ketebalan lapisan pelumas sebesar  h o =  0,00025  D,  dimana  D  adalah  diameter  bantalan.  Hubungan  antara  variabel viskositas,  putaran,  jari-jari,  kelonggaran  dan  tekanan  kerja  bantalan  dinyatakan  sebagai bilangan  Sommerfeld  yang  tak  berdimensi  sebagai  bilangan:  S  = µ .7.! 8 9 ( ² ' , (Robert  L.
Mott, 2009) .
Bilangan  Sommerfeld  ini  berhubungan  dengan  variabel    h o /C  atau  perbandingan ketebalan  pelumas  dengan  kelonggaran  bantalan  seperti  ditunjukkan  pada  Gambar  5. Semakin  tinggi  bilanga  Sommerfeld  maka  parameter  h o /C  akan  semakin  besar  dengan berdasar perbandingan L/d nya.
Gambar 5. Hubungan h o /C dan S (Robert L.Mott, 2009)
Ketebalan  lapisan  pelumas  harus  terjaga  untuk  berbagai  putaran  dimana  semakin tinggi  putaran  ketebalan  minyak  pelumas  harus  semakin  tinggi  untuk  menjaga  performa terhadap keausan bantalan seperti pada gambar 6.
6 4 T R A K S I V o l. 1 4 N o . 1 J u n i 2 0 1 4
Gambar 6 : Hubungan kecepatan dan tebal pelumas
Fungsi  pelumas  pada  kontak  bantalan  adalah  untuk  mengendalikan  gesekan  dan keausan,  melindungi  permukaan  dari  korosi  atau  oksidasi  ,meredam  beban  kejut, menghindari kontaminasi, dan mendinginkan permukaan kontak. Sistem pelumasan antara dua  permukaan  yang  bergerak  relatif  melibatkan behavior partikel  pelumas antara  kedua permukaan,  tipe  pelumas,  jenis  pelumasan,  dan  metoda  aplikasi  pelumas  bahan  yang saling kontak, dengan memberikan lapisan tipis pelumas diantara kedua permukaan. Tipe pelumas dapat berbentuk gas, cair, maupun padat. Sedangkan jenis pelumasan dibedakan menjadi boundary , mixed  boundary, dan full  film  lubrication .  Hal  ini  didasarkan  pada karakteristik gesekan dan lapisan pelumas antara permukaan yang bergesekan.
Viscosity  adalah  kemampuan  suatu  benda  cair  untuk  mengalir,  biasanya dinyatakan  dalam  satuan  centistokes  (cSt)  atau  centipoise  (cP).  Viskositas  didefinisikan sebagai ukuran ketahanan suatu fluida terhadap beban geser. Viskositas suatu material cair umumnya berbanding terbalik terhadap temperatur dan berbanding lurus terhadap tekanan. Ada  dua  jenis  ekspresi  viskositas  yaitu  viskositas  absolut  atau  viskositas  dinamik η dan viskositas kinematik ν yang dihubungkan oleh persamaan:
η = νρ ( ρ adalah densitas fluida)
Viskositas  kinematik  dinyatakan  dengan  satuan  cm 2 /detik  (Stoke)  dalam  SI  atau inchi 2 /detik  dalam  USCS.  Viskositas  kinematik  suatu  cairan  dapat  diukur  dengan viskometer yang bisa menggunakan mekanisme kapiler atau rotasional.
Kemampuan pengendalian keausan  ini pada dasarnya bergantung pada viskositas pelumas  yang  digunakan,  semakin  tinggi  viskositasnya  maka  keausan  dan  gesekan  akan semakin kecil. Pelumas dengan tingkat viskositas yang lebih tinggi lebih dapat  menahan tekanan yang lebih besar tanpa menjadikan permukaan pelumasan oli berubah apabila di- bandingkan dengan pelumas berviskositas yang lebih rendah. Viskositas sangat tergantung pada temperature sekitar seperti pada Gambar 7.

## Pelumasan Boundary
Pelumasan  boundary  merupakan  pelumasan  kontak  langsung  antara  permukaan relatif  diantaranya  yang  menghasilkan  gesekan  dan  keausan  diantara  puncak-puncak asperity walaupun telah dibatasi oleh lapisan pelumas. Pelumasan jenis ini menghasilkan gesekan dan keausan paling besar karena masih adanya kontak langsung antar material.
Pelumasan  Batas:  merupakan  pelumasan  campuran  dimana  lapisan  pelumas sebagai pembatas antara dua permukaan kontak, yang menghasilkan gesekan dan keausan lebih  kecil  karena  masih  dimungkinkan  adanya  kontak  langsung  pada  beberapa  bagian asperity permukaan.
Gambar 7. Grafik Hubungan Viskositas Pelumas Dan Suhu (Robert L.Mott, 2009)

## Pelumasan hidrodinamik
Pelumasan  hidrodinamik  merupakan  pelumasan  penuh  dimana  lapisan  pelumas memisahkan kedua permukaan kontak dengan lebih sempurna karena tidak adanya kontak asperity secara langsung. Lapisan pelumas berfungsi sebagai kontak antar dua permukaan yang menghasilkan gesekan dan keausan sangat kecil.
Pelumasan campuran/ mixed film lubrication :
Pada mixed  film  lubrication beberapa  puncak  permukaan  bersentuhan  dan  pada bagian  lain  terbentuk  lapisan  pelumas.  Koefisien  gesekan  pada  mode  ini  berkisarantara 0,004/d 0,10.
Gambar 8. Kontak Pelumasan (Frein.R.S, 1991)
Keausan  bahan  diartikan  sebagai  peristiwa  berkurangnya  material  permukaan bahan  oleh  gaya  mekanis,  elektrik,  maupun  kimia  yang  akan  menghasilkan  sejumlah volume keausan maupun pengurangan berat material (TA Stolarski, 2000 ). Keausan pada dasarnya dibedakan menjadi tiga golongan:
1. Keausan Abrasif
Keausan  antara  dua  pemukaan  bahan  yang  saling  kontak  dan  begerak  diantaranya dengan  gaya  tertentu  sebagai  sistem two  body  contact maupun three  body  contact , dengan  kekerasan  dan  kekasaran  permukaan  tertentu,  yang  menghasilkan  suatu  vo- lume keausan. Keausan tersebut terjadi akibat material lebih keras menggerus materi- al lunak pada puncak-puncak asperitynya, maupun akibat adanya material abrasif ke- ras diantara kedua permukaan tersebut. Keausan ini  biasa terjadi  pada journal bear- ing ,  cam,  rolling  element  dan  ring  piston  yang  ditandai  dengan  adanya  goresan- goresan permukaan dan scoring.
Gambar 9.  Keausan Abrasif (Three Bound Co. LTD, 1984)
2. Keausan Adhesif
Keausan antara dua permukaan kontak bahan yang bergerak diantaranya dengan gaya yang besar, yang menimbulkan perpindahan material ke sisi lain dengan mekanisme pelekatan. Perpindahan tersebut diperoleh dari kontak asperity yang terlepas dan ter- bawa oleh pergeseran permukaan dan melekat ke permukaan lain. Keausan ini biasa terjadi pada mekanisme kontak yang tidak terlumasi dengan sempurna, gaya yang be- sar dan perbedaan kekerasan yang tidak terlalu tinggi, seperti pada cam, ring piston, rolling  element  dan  roda  gigi,  yang  ditandai  dengan  adanya  lecetan  permukaan  dan permukaan yang mengkilap.   Keuasan ini meninggalkan lekatan bahan yang terlepas berpindah  ke bagian permukaan  lain  dengan menempel  sebagai  bahan  tambah,  yang pada  akhirnya  akan mempengaruhi ukuran  dari material  atau  komponen lain  dengan mengakibatkan kemacetan sistem. Mekanisme ini dapat dilihat pada Gambar  10.
Gambar 10. Keausan Adhesive (Three Bound Co. LTD, 1984)
3. Keausan Fatik
Keausan  antara  dua  permukaan  bahan  yang  saling  kontak  dan  bergerak diantaranya dengan gaya yang besar yang terjadi berulang-ulang, yang menimbulkan lelah  permukaan  sehingga mengakibatkan lepasnya  material  permukaan. Mekanisme ini terjadi akibat gaya dan pergeseran pada puncak asperity permukaan berulang yang menimbulkan retak mikro dalam yang akan terus menjalar hingga permukaan sehing- ga  dapat terlepas  sebagai  debris  material.  Keausan  ini  biasa  terjadi pada  mekanisme rolling  contact,  cam,  roda  gigi,  tappet  valve,  yang  ditandai  dengan  adanya  lubang- lubang kecil yang kasat mata dan permukaan yang tidak rata.
Gambar  11. Keausan Fatik (Three Bound Co. LTD, 1984)
Keausan  behubungan  dengan  gaya  yang  bekerja  dan  kecepatan  sliding  system seperti dijelaskan pada Gambar 12.
Gambar 12. Sliding  Plain (Frein.R.S, 1991)
Keausan berhubungan dengan gaya, lintasan dan kekerasan bahan terendah yaitu:
V= k. +.. :.2 (H adalah kekerasan bahan bantalan) (Hamrock, 1999)
Jarak  luncuran  poros  terhadap  bantalannya  merupakan  jumlah  putaran  poros  dan keliling porosnya mempengaruhi jumlah volume keausan bantalan. Tekanan yang terjadi pada  sistem  bantalan  luncur  ini  dipengaruhi  pula  oleh  tekanan  kerjanya  dengan  luasan kontak  yang  konstan.  Pengujian  keausan  bahan  Zn-Al  Alloy  sebagai  salah  satu  bahan bantalan  luncur  dengan  pelumasan  boundary  menggunakan  pelumas  ISO  68  grade menunjukkan  peningkatan  keausan  bahan  terhadap  jarak  luncuran  dan  tekanan  kerja (MiroslavBabic, 2005).
V Plain bearing F
Kecepatan putar poros merupakan kecepatan sliding pororos terhadap bantalannya yang  diam,  kecepatan  ini  memberikan  volume  maupun  laju  keausan  yang  berbanding lurus, disamping gaya atau beban yang bekerja pada sistem bantalan luncur. Pada peluma- san  padat  MoS2,  TiO2  terhadap  gray  iron  menunjukkan  peningkatan.  volume  keausan dengan  meningkatnya  kecepatan  sliding  V  dan  beban  Fn  pada  sistem  bantalan  luncur (Aravind Vadiraj, 2012).
Kekuatan  bahan  bantalan  luncur  diperlukan  untuk  menopang  gaya  yang  bekerja diatas permukaannya, sehingga diperluka suatuk sifat mekanik bahan bantalan luncur yang baik. Keausan pada journal bearing dipengaruhi oleh kekerasan bahan bantalan luncurnya, jarak, dan gaya yang bekerja yaitu: (Archad, 1973)
, ; = k +7 2 (H = kekerasan bahan bantalan, s = jarak luncur, k = faktor keausan)
Pada journal  bearing keausan  tidaklah  selalu  volumetrik  namun  terjadi  keausan radial  sebagai  suatu  kedalaman  keausan  oleh asperity poros.  Hal  ini  dipengaruhi  oleh kondisi  dan  konstruksi  bantalan  luncur,  dimana  terdapat  jarak  atau  kelonggaran  antara poros  dan  bantalannya,  serta  faktor  kecepatan  kerja  dan  kondisi  berhenti  maupun  awal operasi.  Sehingga  keausan  akan  berada  pada  tempat  yang  sama  pada  suatu  titik  tertentu dari kedudukan porosnya.
Faktor kekuatan bantalan yang didefinisikan sebagai PV sangat bepengaruh terha- dap keausan bahan bantalan dimana apabila PV naik maka nilai h sebagai keausan radial akan meningkat menurut persamaan berikut (JK.Lancaster, 1973) : h = k.P.V.t , Dengan: k= koefisien keausan P= tekanan V= kecepatan t= waktu
Pengoprasian  bantalan  luncur  pada  dasarnya  memerlukan  suatu  pelumasan  baik pelumasan fluid maupun solid. Pada pelumasan fluid bantalan luncur akan sangat dipenga- ruhi oleh viskositas pelumas ν , luasan kontak A dan jenis kontak pelumasannya boundary maupun  untuk  hidrodinamik.  Viskositas  pelumas  diperlukan  untuk  membuat  efek
hidrodinamik  lift untuk  memisahkan  kedua  permukaan,  bila  viskositas  naik  maka  efek hidrodinamik lift akan naik, kontak menjadi kecil dan keausan akan berkurang (Frein.R.S, 1991).
Ketebalan lapisan pelumas pada sistem bantalan luncur sangat berpengaruh sekali terhadap keausan bantalan dikarenakan fungsi pelumas pada sistem ini adalah sebagai pe- misah  antar  dua  permukaan  yang  bersentuhan.  Ketebalan  film  pelumas  akan  meningkat dengan meningkatnya viskositas pelumas dengan menjaga kecepatan dan gaya yang kons- tan, (Richard  C.Erickson,  1990) .  Keausan  meningkat  seiring  dengan  meningkatnya  ke- cepatan V, beban F, dan waktu t, (Hari Aziz Ameen, 2011) .
Kemampuan journal  bearing dipengaruhi  oleh  kecepatan  V,  beban  F, clearance C, oil viscosity ν , radius r, langkah L, surface finis , Ra (roughness permukaan ) dan tebal film  pelumas  h.min  (tebal  minimum  pelumas),  sehingga  apabila  C  >  Ra,  h.min  >  Ra, h.min ≈ Ra  maka  keausan  yang  terjadi    adalah  minimum (Lu  X,  2005). Viskositas pelumas memberikan pengaruh besar terhadap terjadinya keausan bahan bantalan luncur, baik viskositas kinematik maupun viskositas dinamik pelumas. Semakin tinggi viskositas kinematik pelumas maka kekuatan terhadap tegangan  geser pelumas akan semakin besar yang  berarti  lebih  mampu  menehan  beban  bantalan  dan  dalam  hal  memisahkan  antar duapermukaan yang bersentuhan. Penggunaan viskositas pelumas ini juga memperhatiakan  jarak  kerenggangan  antar  komponen,  dimana  jarak  kerenggangan semakin  kecil  maka  diperlukan  pelumas  yang  semakin  encer.  Viskositas  kinematik pelumas  berpengaruh  sekali  ketika  bantalan  luncur  beroperasi,  dengan  meningkatnya viskositas kinematik akan menurunkan keausan bahan (Khosani, 2006).
Bantalan luncur merupakan bantalan dengan bentuk yang paling sederhana yang hanya berupa bushing silindris maupun dua buah tangkup belahan silindris yang di- pasang pada dudukan atau bodi mesin atau rumah poros. Bantalan model ini mempunyai luas  permukaan  kontak  yang  besar  dengan  porosnya,  yang  akan  mempengaruhi  tingkat besar  keausannya.  Bantalan  luncur  berbahan  logam  memerlukan  pelumasan  yang  lebih dibanding bantalan gelinding karena luas kontaknya yang lebih kecil. Bantalan luncur pa- da  prinsipnya  distandarkan  dari  bahan  maupun  ukurannya  terhadap  poros  dan  pembeba- nannya. Jarak bebas atau clearance bantalan luncur saat pemasangan adalah 0,01 mm dan saat penggantian dengan clearance 0,05 mm lebih. Pencapaian clearance maksimum ter- sebut  pada  kenyataannya  terjadi  karena  peristiwa  keausan  bantalan  terlumasi  maupun  ti-
dak.  Apabila  laju  volume    keausan  bantalan  tersebut  dapat  diketahui  dengan  pendekatan matematis, maka waktu pencapaian clearance maksimum dapat diketahui sehingga umur bantalan  dapat  diprediksi  sebelumnya.  Rentang  C  0,01  mm  hingga  0,05  mm  merupakan diameter  yang  akan  menjadikan  volume  tersedia  bantalan  luncur  yang  akan  dihabiskan oleh proses keausan.
Penelitian  ini  bertujuan untuk  mencari  formula/rumus  perhitungan  umur  bantalan luncur  berdasar  keausan  bahan  bantalan  terlumasi  yang  terjadi,  dengan  pendekatan sederhana terhadap variabel-variabel yang berkaitan. Belum ada perumusan secara implisit yang  menyatakan  bahwa  dari  keausan  bahan  dapat  ditentukan  umur  bantalan  luncur, dengan menganggap keausan bantalan adalah radial merata atau volumetrik. Dari volume keausan yang terjadi diperoleh laju keausan terhadap waktu berjalannya sistem, kemudian laju  keausan  tersebut  sebagai  pembagi  terhadap  volume  yang  tersedia  yang  harus dihabiskan oleh proses keausan sebagi waktu atau umur bantalan.

## METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian  ini  dilakukan  menurut  Gambar  13  dengan  diawali  pengkajian  ilmiah maupun  kajian  pustaka  yang  sudah  ada  berdasar  penelitian-penelitian  berupa journal, hand book, text book yang berkaitan dengan keausan bahan maupun keausan pada banta- lan  luncur  terlumasi  dan  tidak  terlumasi.  Membuat  persamaan  dari  variabel-variabel  ter- kait  terhadap  volume  keausan  dari  literatur  yang  sudah  ada  dengan  mencari  variabel- variabel  yang  berbanding  linier  maupun  terbalik  terhadap  volume  keausan.  Dari  volume keausan tersebut yang diperoleh laju keausan dan waktu.
Gambar 13. Diagram Alir Penelitian Studi Literatur Persiapan Evaluasi Persamaan/uji Pembuatan Persamaan/matematis Kesimpulan

## ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
Pada sistem bantalan luncur yang diteliti  dapat diidentifikasi atau analisis bahwa: Gaya  F  berpengaruh  langsung  atau  linier  terhadap  volume  keausan,  semakin  besar  gaya yang bekerja pada permukaan bantalan maka volume keausan akan semakin besar. Jarak luncuran  poros  terhadap  bantalannya  merupakan  jumlah  putaran  poros  dan  keliling porosnya  mempengaruhi  jumlah  volume  keausan  bantalan.  Tekanan  yang  terjadi  pada sistem  bantalan  luncur  ini  dipengaruhi  pula  oleh tekanan  kerjanya  dengan luasan  kontak yang konstan
1. Lintasan  journal  L  saat  berputar    pada  permukaan  bantalan  menentukan  jumlah keausan bantalan dengan semakin banyak putaran journal maka panjang lintasan akan semakin  besar  sebagai  variabel  linier  sehingga  volume  keausan  akan  semakin meningkat. Panjang lintasan adalah :
L= 2 π .r.n (r = jari-jari poros dan n = putaran poros)
2. Luasan  permukaan  kontak  ’’A’’  antara  journal  dan  bantalannya  merupakan  variabel linier  terhadap  volume  keausan  bahan  bantalan,  semakin  besar  luasan  permukaan kontak  maka  keausan  akan  meningkat.  Dengan  menganggap  bahwa  keausan  adalah volumetrik dan bantalan adalah silinder maka luasan kontak adalah sepanjang posisi radial bantalan sebagai :
A = 2. π .r.L (r= jari-jari bantalan dan L= panjang bantalan)
3. PV  bantalan  luncur    yang  besar  merupakan  kemampuan  atau  kapasitas  bantalan, dengan  dasar  bahwa  tekanan  permukaan  bantalan  dan  kecepatan  journal  berputar berbanding lurus dengan volume keausan  dimana  :
P = + - (F = gaya yang bekerja dan A = luasan kontak)
Faktor kekuatan bantalan yang didefinisikan sebagai PV sangat bepengaruh terhadap keausan bahan bantalan dimana apabila PV naik maka nilai h sebagai keausan radial akan meningkat.
4. Kekuatan  bahan  bantalan  luncur  sebagai  kekerasan  bantalan  ’’H’’  mempengaruhi keausan  bantalan  dimana  semakin  tinggi  kekeraan  bahan  bantalan  maka  volume keausan  akan  semakin  kecil.  Kekerasan  bahan  bantalan  harus  lebih  rendah  dari kekerasan  bahan journal yang  tidak  boleh  melebihi  sepertiga  kekerasan  bahan journalnay.  Kekuatan  bahan  bantalan  luncur  diperlukan  untuk  menopang  gaya  yang
bekerja diatas permukaannya, sehingga diperluka suatuk sifat mekanik bahan bantalan luncur  yang  baik.  Keausan  pada journal  bearing dipengaruhi  oleh  kekerasan  bahan bantalan luncurnya, jarak, dan gaya yang bekerja.
5. Keausan bantalan luncur cenderung merupakan keausan radial, dimana keausan tidak merata pada seluruh permukaan bantalan akibat adanya eksentricity poros dan  jarak kerenggangan bantalan, sehingga jarak kerenggangan merupakan faktor penting. Pada journal  bearing keausan tidaklah selalu volumetrik namun terjadi keausan radial se- bagai suatu kedalaman keausan oleh asperity poros. Hal ini dipengaruhi oleh kondisi dan konstruksi bantalan luncur, dimana terdapat jarak atau kelonggaran antara poros dan  bantalannya,  serta  faktor  kecepatan  kerja  dan  kondisi  berhenti  maupun  awal operasi.  Sehingga  keausan  akan  berada  pada  tempat  yang  sama  pada  suatu  titik tertentu dari kedudukan porosnya.
Kelonggaran  antara  journal  dengan  bantalan  merupakan  variabel  yang  menjadikan volume keausan meningkat apabila kelonggaran’’C’’ semakin besar, kelonggaran dan tekanan  kerja  bantalan  dinyatakan  sebagai  bilangan  Sommerfeld  yang  berhubungan dengan  variabel    h o /C  atau  perbandingan  ketebalan  pelumas  dengan  kelonggaran bantalan  seperti  ditunjukkan  pada  Gambar  5.  Semakin  tinggi  bilanga  Sommerfeld maka parameter h o /C akan semakin besar dengan berdasar perbandingan L/d nya.
6. Waktu berjalannya sistem ’’t’’ journal bearing menentukan volume keausan bantalan dimana semakin besar ’’t’’ maka kesempatan terjadinya keausan bahan bantalan akan semakin besar yang merupakan variabel linier terhadap ’’V’’.
7. Koefisien  keausan  ’’k’’  sebagai  probabilitas  pertemuan  antar  puncak asperity untuk menghasilkan produk keausan merupakan variabel linier, dimana semakin besar nilai ’’k’’,  maka  volume  keausan  akan  meningkat.  Variabel  k  sangat  bergantung  nilainya pada kontak dan bahan yang saling kontak.
8. Viskositas  pelumas  ’’ ν ’’  pada  sistem journal  bearing berpengaruh  terhadap  keausan bahan  bantalan,  dimana  semakin  tinggi  viskositas  pelumas  gaya  yang  dapat  ditahan oleh  bantalan  semakin  besar,  karena  mempunyai  kekuatan  geser  yang  besar  pula sehingga kesempatan untuk gesekan antar asperity akan berkurang dan keausan akan menurun.  Pelumas  dengan  viskositas  yang  lebih  tinggi  bisa  menahan  tekanan  yang lebih  besar  tanpa  menjadikan  permukaan  pelumasan  oli  berubah,  pelumas  dengan viskositas  lebih  rendah  kurang  tahan  terhadap  pergerakan  peralatan  dan  permukaan
pelumasan oli mudah berubah. Viskositas berubah terhadap temperatur. Bila tempera- tur  meningkat,  viskositas  cairan  berkurang.  Viskositas  pelumas  diperlukan  untuk membuat efek hidrodinamik lift untuk memisahkan kedua permukaan, bila viskositas naik  maka efek  hidrodinamik lift akan  naik,  kontak  menjadi  kecil  dan  keausan  akan berkurang. Pada pelumasan boundary bantalan luncur apabila viskositas pelumas di- namik ’’ µ ’’ naik maka  viskositas pelumas , kecepatan dan gaya yang bekerja sebagai parameter
9. Kontak  pelumasan  pada  sistem  bantalan  luncur  mempengaruhi  keausan  bahan bantalan.  Jenis  kontak  pelumasa  boundary  mempunyai  konstanta  keausan  ’’ ξ ’’yang lebih  besar  dari  pada  pelumasan  batas  maupun  hidrodinamik  seperti  terlihat  pada diagram  Streiback.  Konstanta  ’’ ξ ’’  tak  bersatuan  yang  berbanding  linier  terhadap volume keausan bantalan.
10. Bantalan  luncur  mempunyai  batas  pemakaian  lapisan  yang  diijinkan,  yang  akan ditempuh lewat proses keausan bahan bantalan sampai batas penggantiannya.
11. Variabel  ketebalan  lapisan  pelumas  h o /C f linier  terhadap  viskositas  pelumas  pada bilangan Sommerfeld, sehingga semakin tinggi  viskositasnya pelumas pada bantalan luncur maka keausan akan menurun. Kemampuan journal bearing dipengaruhi oleh kecepatan V, beban F, clearance C, oil viscosity ν , radius r, langkah L, surface finis , Ra dan tebal film pelumas h.min, sehingga apabila  C > Ra. C= h o /C f. Ketebalan lapi- san pelumas pada sistem bantalan luncur sangat berpengaruh sekali terhadap keausan bantalan  dikarenakan  fungsi  pelumas  pada  sistem  ini  adalah  sebagai  pemisah  antar dua  permukaan  yang  bersentuhan.  Ketebalan  film  pelumas  akan  meningkat  dengan meningkatnya viskositas pelumas dengan menjaga kecepatan dan gaya yang konstan.
Kecepatan putar poros merupakan kecepatan sliding pororos terhadap bantalannya yang  diam,  kecepatan  ini  memberikan  volume  maupun  laju  keausan  yang  berbanding lurus, disamping gaya atau beban yang bekerja pada sistem bantalan luncur. Pada peluma- san padat maupun cair menunjukkan peningkatan. volume keausan dengan meningkatnya kecepatan sliding V dan beban Fn pada sistem bantalan luncur.

## KESIMPULAN
Dari  persamaan  umur  bantalan  terlumasi  tersebut  terlihat  bahwa ∆ V  merupakan variabel tetap bantalan dan merupakan setandar bantalan luncur yang juga tergantung dari jenis bahan dan penggunaannya. Variabel yang berubah adalah laju keausannya Va yang mana  bila  Va  besar  maka  ’’t’’  akan  menjadi  kecil  atau  rendah  dengan  arti  bahwa  umur bantalan tersebut menjadi rendah. Variabel Va sangat dipengaruhi oleh variabel F sebagai gaya  yang  bekerja  pada  permukaan  bantalan,  V  sebagai  kecepatan  putar journal ,  L merupakan  jarak  tempuh journal yang  berputar  selama  sistem  bekerja,  H  sebagai  sifat kekerasan  bahan  bantalan  luncur  dimana  semakin  keras  akan  memperkecil  Va,  C merupakan  jarak  kelonggaran  poros  dengan  bantalannya,  dan  ’’ ν ’’  sebagai  viskositas pelumas kinematik yang akan mengisi celah antar bantalan dan journalnya. Viskositas ini apabila semakin kental maka Va akan semakin kecil, variabel k sebagai konstanta keausan bahan yang merupakan konstanta kontak asperity permukaan bahan yang bergantung pada jenis bahannya, dimana semakin besar k maka nilai Va akan semaki besar pula yang akan mempengaruhi umur bantalan.
Faktor  koefisien  kontak pelumasan ξ dimana variabel  kontak  pelumasan berdasar pada  diagram  Streiback,  kontak  pelumasan  boundary  mempunyai  koefisien  gesek  dan keausan  paling  tinggi  disusul  kontak  pelumasan  batas  kemudian  kontak  pelumasan hidrodinamik yang paling rendah nilai koefisien gesek dan keausannya. Koefisien kontak pelumasan ini terlihat mempengaruhi Va .
Persamaan penentuan umur bantalan luncur terlumasi sebagai t tersebut merupakan pendekatan sederhana untuk mencari umur bantalan luncur berdasar keausan bahan yang terlumasi  berdasar  viskositas  kinematik  pelumasnya,  yang  dapat  digunakan  sebagi  salah satu persamaan untuk menentukan umur bantalan luncur.
Kesimpulannya  dengan  melihat  persamaan  tersebut  diatas  apabila  Va  semakin besar  dengan ∆ V  yang  akan  selalu  tetap  maka  waktu  atau  umur  bantalan  akan  semakin pendek dan umur bantalan tersebut denga satuan detik yang dapat dikonversi ke hari dan tahun.

## SARAN
Perlu dilakukan kajian umur bantalan dengan pendekatan bahwa keausan bantalan luncur adalah keausan radial ’’h’’ terhadap posisi journalnya.

## DAFTAR PUSTAKA
Aravind Vadiraj, M.Kamaraj, VS Srenivasan, Effect of Solid Lubrication on Friction and Wear  behavior  of  Alloyed  gray  Cast  Iron,  Sadana  Vol  37,  part  5,  pp.569-577, 2012.
Archad, Hand Book Wear Control Technology ASME, 1979. ASM Hand Book, Friction , Lubrication and Wear technology, Volume 18, 1992. Bernard Hamrock, Machine Design, Mc.GrawHill, Ohio, 2004. Frein.R.S, Boundary lubrication, Lubr. Eng.47.12, pp.1005-1008, 1991. Hari Aziz Ameen, Khairia Salman Hasan, Effect of load Sliding Speed and Time on Wear
Rate for defferent Materials, American journal of Scientific and Industrial
Research,ISSN 2153-649 X/ajsir.2011.2.99.106, 2011.
J.K.  Lancaster,  Dry  Bearing,  A  Survey  Of  Materials  and  Factor  Affacting  Their  Perfor- mance, Desember 1973.
J.K. Lancaster, Tribology Internasional, April 1979.
Khonsani  M.M,  Booser  E.R,  Proper  Film  Thicness  Key  To  Bearing  Survival,  Machine Design, Desember 2006.
Lu Xi, Khonsani M.M, On The Lift off Speed In Journal Bearing, Tribology Latters, Vol 20, pp 299-305, 2005.
Richard C Ericson, Tibology, The Science of Combating Wear, part 5. Battelle Columbus,
Ohio, 1990.
Robert L. Mott, Elemen-elemen Mesin Dalam Perancangan Mekanisme 2, Edisi 4, 2009.
T.A. Stolarski, Tibology in Machine design, Butterworth-Heinemann, 2000.
Three Bound Co. LTD, Boundary Lubrication, 193-8533, Tokyo Japan, 1984. Miroslav  Babic,  Sliding  Wear  Behavior  Of  Zn-Al  Alloys  In  Conditions  Of  Boundary Lubrication, The Annals Of University “Dun ă rea De Jos “ Of Gala ţ i Fascicle Viii, 2005, Issn 1221-4590. ________________________
PENULIS:
1. HASTA KUNTARA, ST., MT
Jurusan Teknik Mesin – STTNAS Yogyakarta
e-mail: abh5ta@gmail.com
2. SIGIT GUNAWAN, ST., MT
Jurusan Teknik Mesin – STTNAS Yogyakarta
e-mail: gunruscit@gmail.com
3. SIGIT BUDI HARTONO, ST., MT Jurusan Teknik Mesin – STTNAS Yogyakarta
e-mail: s1g1t.budi@yahoo.co.id