## ANALISA KERUSAKAN DAN UMUR PAKAI BANTALAN GELINDING SERTA KERUGIAN DAYA PADA GENERATOR MEREK LINDATLISENSIMEN TYPE IFC 1804 5 H CB 3 - 2
Jufri Sialana 1), Mustari 2)
1) Teknik Mesin, Universitas Sains dan Teknologi Jayapura(USTJ)
2) Teknik Mesin, Politeknik Negeri Fak-Fak email : imbosialana@yahoo.com

## ABSTRAK
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  Menghitung  gaya-gaya  pada  bantalan  gelinding  berdasarkan  berat poros  dan  kawat  dinamo  pada  generator,  Menentukan  beban  ekivalen  statis  dan  dinamis  yang mampu dibebani oleh bantalan, Menentukan besarnya koefisien gesek yang ditimbulkan, Menghitung umur penggunaan bantalan untuk mencegah kerusakan yang lebih fatal dan Kerugian daya generator. Data-data  yang  diambil  yaitu  :  Diameter,  tebal  bantalan  dan  putaran  motor,  Data-data  yang diperoleh dari pengukuran dilapangan berupa reduksi data dan display data, kemudian data tersebut diolah  untuk  menentukan  karakteristik  bantalan  yang  meliputi  :  Beban  spesifik  bantalan,  Jumlah dukungan dinamis, koefisien gesek, umur bantalan nominal serta Kerugian daya generator.
Dalam  pembahasnnya  didapatkan  Besarnya  gaya-gaya  reaksi  pada  bantalan  gelinding  akibat pembebanan  =  377  kg,  beban  ekivalen  statis  dan  dinamis  untuk  kondisi  normal  P 0 =  4152,5  kg  dan P=8154 kg dan untuk kondisi kerusakan P 0 = 4152,5 kg dan P = 9664 kg, Umur penggunaan bantalan pada  kondisi  normal  =  17632,681  jam  operasi  dan  setelah  mengalami  kerusakan  menjadi  = 12984,060 jam operasi, dan kerugian daya pada kondisi normal = 0,846 watt, kemudian pada kondisi kerusakan = 0,821 watt.
Kata  Kunci  : Bantalan Gelinding, Kerugian Daya, Generator, Beban Ekivalen Statis, Beban Ekivalen Statis
1. PENDAHULUAN
Bantalan adalah elemen mesin yang menumpuh  poros  berbeban,  sehingga  putaran atau  gerakan  bolak-baliknya  dapat  bergerak secara halus, aman dan panjang umur. Bantalan harus  cukup  kokoh  sehingga  memungkinkan poros  elemen  mesin  lainnya  bekerja  dengan baik.  Bantalan  dapat  dibagi  atas  dua  yaitu Bantalan  luncur,  dimana  pada  bantalan  ini terjadi  gesekan  gelinding  antara  poros  dan bantalan  karena  permukaan  poros  ditumpuh oleh permukaan bantalan lapisan pelumas. Dan bantalan  gelinding,  dimana  pada  bantalan  ini terjadi gesekan gelinding antara bagian berputar dan  diam  melalui  elemen  gelinding  seperti  bola (peluru), rol atau jarum dan rol bulat.
Dasar-dasar  bantalan  gelinding  yang  dipakai pada  saat  ini  sebenarnya  sudah  sangat  tua. Pada waktu itu untuk memudahkan pemindahan benda  yang sangat berat, masyarakat membuat suatu  alat  yang  dibuat  secara  tradisional  yaitu dari  cabang  kayu  yang  bulat.  Batang  kayu tersebut  diletakkan  dibawah  benda,  diberi  air atau  lemak  kemudian  benda  tersebut  ditarik dengan mudah. Prinsip tersebut yang digunakan sampai saat ini. Pada sekitar tahun 1870, siklus
industry  mulai  berkembang  dalam  sekala  yang cukup  besar  memacu  penciptaan  bantalan gelinding  yang  gesekannya  sangat  kecil.  Dan sesuai dengan fungsinya bantalan yang dulunya menggunakan  kayu  bulat  sekarang  di  ganti dengan  menggunakan  bola/rol  baja.Fungsi  dari bantalan  gelinding  adalah  untuk  mendukung beban  yang  digerakannya  menggelinding,  akan mengurangi gesekan kalau peluru tidak dipisahkan  oleh  alat  pemisah,  maka  peluru tersebut akan bersentuhan dan akan menimbulkan suatu gesekan yang besar.
Generator  merek  lindatlisensimen    type  IFC 1804  5  H  CB  3  -2  menggunakan  bantalan gelinding  untuk  menumpu  poros  dinamo  yang terdiri dari beberapa lilitan kawat dengan beban tertentu.  Bantalan  gelinding  memiliki  bentuk konstruksi  yang  rumit  sehingga  sukar  untuk melakukan  perbaikan  atau  perawatan  apabila terjadi kerusakan dan alternatif untuk mengatasinya maka harus diganti dengan yang baru.
Dalam  pengoperasian  dan  penggunaannya, bantalan  gelinding  menemui  beberapa  kendala, yaitu terjadinya gesekan yang dapat menimbulkan panas akibat dari sistem pelumasan  yang  sukar  dilakukan.  Hal  ini  akan
mengakibatkan  berkurangnya  umur  bantalan dan  menurunnya  kinerja  generator  serta  daya yang  dihasilkan  tidak  memenuhi  standar. Disamping itu pula efek  yang ditimbulkan akibat gesekan  adalah  pecahnya  rol-rol  atau  jarum- jarum  bantalan  dan  goresan  pada  permukaan yang  lebih  besar  serta  putaran  poros  tidak memenuhi standar .
2 METODOLOGI PENELITIAN
2.1. Alat dan Bahan yang digunakan
Alat  dan  bahan  yang  digunakan  dalam penelitian ini antara lain :
1. Jangka sorong
2. Mikrometer sekrup
3. Tachometer

## 2.2 Teknik pengambilan data
Teknik  pengambilan  data  yang  dilakukan berupa :
1.  Untuk  memperoleh  besaran  dari  batalan digunakan  jangka  sorong.  Dimana  alat  ini diletakkan  langsung  pada  objek  kemudian menggesernya  hingga  cocok  lalu  dikunci. Hasil  pengukuran  dapat  dibaca  langsung pada  skala  pengukuran  yang  terletak  pada alat tersebut, sedangkan alat untuk mengukur  ketebalan  diameter  dalam  dan luar  bantalan  digunakan  jangka  sorong  dan untuk  mengukur  diameter  peluru  digunakan mikrometer sekrup.
2.  Pengukur  putaran  motor  terletak  pada kontrol  panel  instalasi  mesin,  dimana pembacaan  putaran  motor  yang  sedang beroperasi  dapat  terbaca  langsung  pada panel tersebut.

## 2.3 Prosedur Analisa Hasil Penelitian
Analisa  dilakukan  dari  hasil  pengamatan kemudian  di  analisa  secara  lengkap  serta membuat  kesimpulan.  Data  dianalisa  dengan melakukan  penyusunan  data  agar  dapat  di hitung, salah satu cara dalam analisa data dalam penelitian  ini  adalah  data  kuantitaf  yaitu  reduksi data,  display  data,  mengambil  kesimpulan  dan verifikasi.
Reduksi  data  adalah  merangkum,  memilih hal-hal  pokok,  memfokus  pada  hal-hal  yang penting  dan  membuat  susunan  yng  lebih sistematis  sehingga  mudah  dalam  perhitungan dan  mempermudah  penulis  mencari  data mentah yang akan dihitung dan analisa. Display  data  adalah  menyajikan  data  yang diperoleh  sehingga  dapat  melihat  gambaran keseluruhan  dari  peneliti  untuk  mengambil kesimpulan yang tepat. Pada tahap ini data akan
disajikan  dalam  bentuk  narasi  berupa  informasi yang berkaitan dengan penelitian

## 3. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
3.1 Data Sfesifikasi Mesin

## Tabel 1. Sfesifikasi Mesin
1. Berat bantalan 2. Tebal bantalan
3. Diameter luar bantalan
4. Diameter dalam bantalan 5. Tebal peluru 6. Panjang poros 7. Berat poros + dinamo : 15 kg : 41,05 cm : 278,75 mm : 153,40 mm
: 19,25 mm
: 2,7 m
: 7550 kg

## Tabel 2. Data Hasil Pengujian
No Putaran motor (rpm) Daya generator (kw) Daya motor (kW) 1 2 3 4 600 600 600 600 3180 3180 3180 3180 2500 2500 2544 2544

## 3.2 Analisa Data
Berdasarkan  data yang  diperoleh  dari pengamatan  ,  maka  hasil  perhitungan  dari  data yang diolah adalah :

## 3.2.1 Perhitungan untuk kondisi normal
1. Gaya-gaya pada bantalan gelinding Dengan  menggambarkan  diagram  benda bebas dengan menggunakan persamaan keseimbangan  momen,  maka  gaya-gaya  yang terjadi  pada  bantalan  gelinding  adalah  sebagai berikut :
Gambar 1. Gaya yang terjadi pada bantalan.
1,25 x ( -7550) + 2,7 x F B = 0
F B = ,
, F B = 3775 kg
F A – 7550 + F B F A – 7550 = 0  ; F A = 3775 kg

## a.Beban ekivalen statis
Gaya  aksial dan gaya radial  yang terjadi pada bantalan  adalah  sama,  maka  besarnya  beban ekivalen statis yang terjadi adalah:
P o = X o Fr + Y o F a = (0,6 x 3775) + (0,5 + 3775)
= 4152,5 kg
b.Beban ekivalen dinamis untuk kondisi normal Suatu  beban  yang  besarnya  sedemikian  rupa hingga memberikan umur  yang sama dengan umur  yang  diberikan  oleh  beban  dan  putaran sebenarnya.
Pr = XVFr + YFa = (0,56 x 1 x 3775) + (1,6 x 3775) = 8154 kg
3.  Koefisien gesek Untuk  diameter  dalam  bantalan  (d)  =  153,40 mm dan beban radial bantalan (P) adalah = 8154 kg,  sehingga  diperoleh  nilai  koefisien  geseknya adalah µ = 0,0022.
4. Umur penggunaan bantalan Umur dari suatu bantalan dinyatakan sebagai putaran  total  atau  jumlah  jam  pada  suatu kecepatan tertentu dari operasi bantalan. a.Umur nominal
= 634,7765 juta putaran b.Umur pemakaian batalan
L h =
Dimana : n = Putaran generator = 600 rpm
Jadi : L h = ,
= 17632,681 jam operasi
5. Kerugian daya generator Akibat  dari  gesekan  antara  bantalan  dan poros generator menyebabkan terjadinya kehilangan daya pada generator.
N G =
Dimana  H  =  Panas  yang  ditimbulkan  akibat gesekan
H  = π.μ.P.d.n
H  = 0,0022 x 3,14 x 8145 x 0,1533 x 600
= 0,0863 kg m/s Sehingga :
N G = ,
= 0,000846 kW = 0,846 watt

## 3.2.2 Perhitungan untuk kondisi kerusakan
1 . Gaya-gaya pada bantalan gelinding
Dari perhitungan pada kondisi normal , gaya- gaya  yang  terjadi  pada  masing-masing  bantalan adalah  sama,  yaitu  F A =  3775  kg  dan  F B =3775 kg,  dimana  pada  kondisi  ini  yang  mengalami perubahan  adalah  diameter  bantalan  =  154  mm akibat  dari  gesekan  terus  menerus  pada permukaannya.

## 2. Beban ekivalen statis dan dinamis
Beban ekivalen statis dan dinamis ditentukan berdasarkan  faktor  gaya  aksial  dan  radialnya  (X dan  Y)  untuk  perbandingan    F a /C o =  0,00539 dengan  diameter  (d)  =  154  mm,  diperoleh  :  x  = 0,56  dan  Y  =  2,0  sedangkan  X 0 =  0,6  dan  Y 0 = 0,5,  dimana  untuk  V  =1  (untuk  cincin  dalam berputar) a.Beban ekivalen statis P o = X o Fr + Y o F a = (0,6 x 3775) + (0,5 + 3775) = 4152,5 kg b.Beban ekivalen dinamis
Pr = XVFr + YFa = (0,56 x 1 x 3775) + (2,0 x 3775) = 9664 kg
3. Koefisie gesek
Untuk diameter dalam bantalan (d) = 154 mm dan beban radial  bantalan  (P) adalah  = 8164,55 kg,  sehingga  diperoleh  nilai  koefisien  geseknya adalah µ = 0,0018.
4. Umur penggunaan bantalan
Akibat  dari  gesekan  yang  berlangsung  terus- menerus menyebabkan diameter bantalan bertambah  yang  turut  mempengaruhi  kapasitas beban dinamis dan umur bantalannya.
a.Umur nominal
= 467,426 juta putaran
b.Umur pemakaian batalan
L h =
Jadi : L h = ,

## = 12984,060 jam operasi

## 5. Kerugian daya generator
Besarnya  kehilangan  daya  akibat  kerusakan pada bantalan adalah:
N G =
Dimana  H  =  Panas  yang  ditimbulkan  akibat gesekan
H  = π.μ.P.d.n
H  = 0,0018 x 3,14 x 9664 x 0,1533 x 600
=  0,0837kg m/s
Sehingga :
N G = ,
= 0,000821 kW =0,821 watt
3.3  Pembahasan
Tabel 3.  Perbandingan antara kondisi normal dan kondisi kerusakan
No Data perhitungan Kondisi normal Kondisi kerusakan 1 2 3 4
5 Gaya-gaya pada bantalan gelinding a    Beban     ekivalen statis b  Beban  ekivalen dinamis Koefisie gesek Umur  bantalan a.Umur nominal b Umur pemakaian Kerugian daya generator 3775 4152,5 8154 0,0022 634,777 17632,7 0,00085 3775 4152,5 9664 0,0018 467,426 12984,06 0,000821
Gambar 2  Grafik Perbandingan kondisi normal dan kondisi kerusakan
Dari  hasil  perhitungan  dapat  dilihat  bahwa pembebanan  yang  disebabkan  oleh  berat dinamo  dan  poros  sebesar  7550  kg  terhadap kedua  bantalan  akan  menghasilakn  gaya-gaya reaksi  pada  bantalan  sebesar  3775  kg.  Beban ekivalen  statis  (P o )  pada  masing-masin  kondisi adalah  sama  yaitu  sebesar  4152,5  kg.  Hal  ini dikarenakan  tidak  adanya  perubahan  faktor pengali  gaya  radial  (X o )  =  0,6  dan  aksial  (Y o = 0,5),  sedangkan  untuk  beban  ekivalen  dinamis mengalami  perubahan  dari  kondisi  normal  P  = 8154  kg  dengan  kapasitas  beban  dinamisnya  C =  7  x  10 4 N  menjadi  P  =  9664  kg  dengan kapasitas  beban  dinamis  C  =    7  x  10 4 N. Perubahan  beban  ekivalen  dinamis  ini  masing- masing  ditentukan  oleh  faktor  pengali  beban  (X dan  Y),  sedangkan  kapasitas  beban  dinamis dipengaruhi  oleh  perubahan  diameter  bantalan, sehingga  apabila  gesekan  ini  berlangsung  terus menerus  menyebabkan  kapasitas  beban  yang
ditanggung  bantalan  akan  bertambah  dan mempengaruhi umur bantalan.
Untuk umur bantalan pada kondisi normal L h = 17632,681  jam  operasi  dan  untuk  kondisi kerusakan  sebesar  L h =  12984,060  jam  operasi, dimana  umur  bantalan  sangat  dipengaruhi  oleh perubahan  gaya  radial  dan  kapasitas  beban dinamis serta keausan bantalan.
Kehilangan  daya  generator  dipengaruhi  oleh gesekan  antara  bantalan  dan  poros  serta pembebanan  ekivalen  maksimumnya.  Pada penggunaan  bantalan  untuk  kondisi  normal kehilangan daya sebesar 0,846 watt, sedangkan pada  kondisi  kerusakan  sebesar  0,821  watt. Penurunan nilai ini dikarenakan lama pemakaian (jam  opersi)  dari  generator  yang  menimbulkan gesekan  pada  koefisien  geseknya,  tetapi  waktu penggunaannya akan berkurang.

## 4.  KESIMPULAN.
Kesimpulan dari peneletian ini adalah :
1.Besarnya  gaya-gaya  reaksi  pada  bantalan gelinding  akibat  pembebanan  dari  poros  dan dinamo (F = 7750 kg) adalah F A = 3775 kg dan F B = 3775 kg .
2.Beban  ekivalen  statis  (Po)  baik  pada  kondisi normal  maupun  kondisi  kerusakan  tidak mengalami  perubahan  yaitu  sebesar  4152,5 kg,  sedangkan  beban  ekivalen  dinamis  (P) mengalami  perubahan  dari  8154  kg  menjadi 9664 kg.
3.Besarnya koefisien gesek pada kondisi normal = 0,0022 dan kondisi kerusakan = 0,0018. Hal ini karena adanya perubahan beban radial dari 8154 kg menjadi 9664 kg.
4.Umur  bantalan  pada  kondis  normal  = 17632,681  jam  operasi  dan  pada  kondisi kerusakan  sebesar  12984  jam  operasi  .  Umur bantalan  sangat  dipengaruhi  oleh  perubahan bentuk  bantalan  (diameternya),  kapasitas beban dinamis serta beban ekivalen radialnya.
5.Pada  penggunaan  bantalan  untuk  kondisi normal,  kehilangan  daya  sebesar  0,846  watt, sedangkan  pada  kondisi  kerusakan  sebesar 0,821 watt.

## 5. DAFTAR PUSTAKA
Anonimus  (1994),”Mak  Engineers  Handbook”, PT.Makindo perkasa, Jakarta .
G.Nieman,  H.Winter  ,(1993), “ElemenMesin  jilid I”, edisi kedua, Penerbit Erlangga, Jakarta. Joseph  E  Singley  (1984), “Perencanaan  Teknik Mesin jilid 2 ”,Penerbit Erlangga,Jakarta.
Sularso,Kiyokatsusuga,  (2004),  “ Dasar-  dasar perencanaan dan pemilihan elemen mesin”, Cetakan  kesebelas.  P.T.  Pradnya paramita, Jakarta.
-5000000 0 5000000 10000000 15000000 20000000 0 2 4 6 8 10