BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam sistem perawatan elemen mesin telah dikenal luas teknik pelumasan, yang berperan penting dalam mengendalikan gesekan dan keausan. Pada mesin-mesin yang yang mempunyai bagian-bagian bergerak relatif satu sama lain dan saling bergesekan pasti selalu dibubuhkan minyak pelumas ke bagian yang bergesekan tersebut untuk membuat gesekan dan keausan menjadi sekecil mungkin. Gesekan yang tidak bisa dikendalikan tidak saja memberi kerugian langsung dalam energi dan material, juga dapat berpengaruh langsung pada kinerja mesin. Gesekan dan gerakan yang tidak terkendalikan tersebut dapat menyebabkan temperatur bagian yang bergesekan menjadi lebih tinggi dari lingkungan sekitar dan akan semakin tinggi. Jika gesekan tersebut tidak dikendalikan, akan mengganggu operasi mesin dan dapat berakibat pada kegagalan mesin. Hal tersebut mengakibatkan bertambahnya biaya yang diperlukan untuk mereparasi mesin. Dengan mengendalikan bagian yang bergerak dan bagian yang bergesekan tersebut diharapkan dapat memperpanjang umur dari elemen mesin dan mencegah kegagalan dari elemenmesin tersebut. Oleh karena itu teknik atau sistem pelumasan harus dipertimbangkan dalam setiap perancangan mesin khususnya yang memiliki bagian yang bergerak dan bergesekan. Fenomena pelumasan dapat dilihat pada hampir semua jenis bantalan yang berfungsi menumpu poros. Tipe yang paling umum digunakan adalah bantalan gelinding (roller hearing) dan bantalan luncur (journal hearing), sebab 1
konstruksinya sederhana, mudah dalam pekerjaan bongkar-pasang, harga relatif murah dan mudah dalam pelumasannya. Pada bantalan luncur, tipe pelumasan yang biasa dijumpai adalah pelumasan hidrodinamis. Bantalan luncur merupakan tipe bantalan hidrodinamis yang paling banyak digunakan dalam praktek. Penelitian mengenai bantalan luncur telah banyak dilakukan, baik analitis dan experimental, untuk mempelajari dan mengetahui karakteristik bantalan luncur. Peneliti pertama yang tercatat dalam sejarah yang meneliti bantalan luncur adalah Beauchamp Tower, saat meneliti bantalan luncur roda kereta api di laboratoriumnya pada awal tahun 1980-an untuk mengetahui metode pelumasan terbaik pada bantalan tersebut. Bermula pada suatu kejadian error, saat melakukan penelitian tersebut Beauchamp Tower terkejut saat minyak pelumas pada bantalan menyembur keluar melalui lubang pada bagian atas yang dibuat sendiri pada peralatan bantalan uji miliknya. Diambil kesimpulan bahwa minyak pelumas diantara poros (journal) dan bantalan berada di bawah tekanan, dan distribusi tekanan tersebut dapat mengangkat/mendukung poros pada bantalan. Tercatat Tower melaporkan hasil penelitiannya empat kali, namun yang paling terkenal adalah pada tahun 1883 dan 1885. Kemudian hasil eksperimen Seauchamp Tower dianalisa dan dijelaskan secara teoritis oleh Osborne Reynolds, yang kemudian melaporkan tulisannya pada tahun 1886. Didalam laporan tersebut juga dijelaskan mengenai adanya distribusi tekanan pada lapisan pelumas yang memisahkan poros dan bantalan. Distribusi tekanan yang terjadi pada bantalan luncur juga telah dianalisa A.J.W Sommerfeld, dan solusinya diberikan dalam persamaan Sommerfeld. 2
Persamaan tekanan Sommerfeld juga memberikan solusi dalam bentuk gratik, sehingga mudah dalam menganalisa fenomena tekanan pada bantalan luncur. Namun untuk memperoleh prediksi yang akurat tentang performa dan karakteristik bantalan luncur di bawah berbagai kondisi operasi sangat sulit diperoleh, hal tersebut terjadi seiring dengan perkembangan teknologi bantalan, variasi kecepatan dan beban serta peningkatan kualitas bahan pelumas, misalnya minyak pelumas multigrade. Penelitian ini adalah lanjutan dari penelitian yang dilakukan oleh Amechrisler Sinurat (2003), yang menguji karakteristik bantalan luncur terhadap minyak pelumas multigrade. Pada penelitian tersebut Amechrisler Sinurat menggunakan 3 sampel pelumas multigrade. Dari ketiga sampel tersebut tercatat pelumas SAE 15W/50 memiliki karakteristik yang lebih baik dari ketiga pelumas tersebut. Oleh karena itu penulis terdorong untuk melakukan penelitian atau pengujian terhadap karakteristik bantalan luncur terhadap kecepatan putaran poros dan minyak pelumas multigrade dengan dan tanpa aditif tambahan (oil additives / oil treatment). 1.2 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Menganalisa karakteristik distribusi tekanan dan kekentalan minyak pelumas multigrade tanpa penambahan aditif pada bantalan luncur (oil additives / oil treatment) menggunakan teori persamaan Sommerfeld. 2. Membandingkan tekanan minyak pelumas SAE 15W/40 dengan minyak pelumas SAE 20W/50, menggunakan teori persamaan Sommerfeld. 3
3. Menganalisa pengaruh putaran dan tekanan terhadap beban bantalan luncur 1.3 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah: 1. Bagi mahasiswa dapat menambah wawasan dan pengetahuanserta pengalaman tentang ilmu Pelumasan. 2. Bagi akademik, penelitian dapat digunakan sebagai referensi tambahan untuk penelitian tentang Pelumasan. 3. Bagi industri dapat digunakan sebagai acuan atau pedoman dalam proses Pelumasan khususnya pada Bantalan Luncur. 1.4 Batasan Masalah Pembatasan masalah penelitian ini adalah untuk memperoleh karakteristik bantalan luncur terhadap perubahan kecepatan poros menggunakan minyak pelumas oli kemasan Super 2000 dan oli kemasan Prima Xp sebagai perbandingan. Karakteristik bantalan luncur yang dianalisa pada penelitian ini adalah distribusi tekanan lapisan minyak pelumas pada bantalan luncur. Sifat atau karakteristik minyak pelumas yang diperlukan dalam penelitian ini adalah sifat fisika yaitu kekentalan minyak pelumas. Minyak pelumas yang digunakan dalam percobaan ini adalah minyak Pelumas oli kemasan super 2000 dengan SAE 15W/40. Sedangkan minyak pelumas oli kemasan yang digunakan sebagai perbandingan adalah Pelumas oli 4
kemasan Prima Xp dengan SAE 20W/50. Putaran poros yang dipilih pada penelitian ini adalah putaran 1000 rpm, 1250 rpm, 1500 rpm, 1750 rpm dan 2000 rpm. 1.5 Sistematika Penulisan Laporan tugas akhir ini disusun dengan sistematika sebagai berikut. BAB I PENDAHULUAN, yang berisi latar belakang penelitian, tujuan penelitian, batasan masalah dan sistematika penulisan. BAB II TINJAUAN PUSTAKA, berisi tentang gesekan dan keausan, tentang pelumasan, kekentalan, pengukuran pengujian kekentalan minyak pelumas, dan bantalan luncur. BAB III METODOLOGI PENELITIAN, mencakup diagram alir penelitian berdasarkan data-data yang diperoleh, peralatan pengujian dan langkahlangkah prose pengerjaan dan proses pengujian. BAB IV DATA PENGUJIAN DAN ANALISA, meliputi pengujian kekentalan minyak pelumas, pengujian distribusi tekanan, analisa tekanan pada bantalan menggunakan persamaaan Sommerfeld. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN, dari hasil pengujian tersebut pada bab sebelumnya akan diperoleh kesimpulan tentang kekentalan minyak pelumas, distribusi tekanan pada bantalan. DAFTAR PUSTAKA 5