Dokumen tersebut membahas tentang karakteristik dan penggunaan berbagai jenis bantalan luncur seperti jurnal, bola, dan roller serta faktor-faktor yang mempengaruhinya seperti beban, kecepatan, pelumasan, dan parameter desain lainnya. Dokumen juga menjelaskan penyebab utama kegagalan bantalan luncur dan rekomendasi perbaikannya.

1. Copyright @2010Copyright @2010

2. Bearings
Journal
Bearings
Rolling
Bearings
Ball
Bearings
R a d I a l
Angular Contact
Thurst Ball
Roller
Bearings
Cylindrical
N e e d l e
Tapered
Spherical

3. Karakteristik Journal Rolling
Starting Friction Higher Lower
Lubrication Difficult Easier
Axial Space Large Small
Supporting Load Radial Radial & Axial
Failure Warning Last Earlier
Specification Customize Standardize
Pre-Load Ability Unable Able

4. Karakteristik Journal Rolling
Shaft Mounting Position Limited Any
Diametral Space Smaller Larger
Initial Cost Lower Higher
Noise Level Lower Higher
Environmant-Life Time Not Signif. Significant
Theoritical Life-Time Infinite Finite
Load Capacity Higher Lower
Operating Temperature Lower Higher

5. c
rj + 2c rb rj
L
c
rj
rb

Oil cap
Partial Jurnal Bearings
Full Jurnal Bearings

6. Pada kecepatan rendah, lapisan fluida tidak sepenuhnya terbentuk
sehingga sebagian kontak masih terjadi. Koefisien gesek adalah
sekitar 0.10. Keadaan ini dinamakan Boundary Lubrication
(pelumasan batas).
Karena kecepatan terus naik, kontak permukaan semakin jarang
terjadi sehingga koefisien gesek turun hingga pada range 0.01 < f <
0.10. Kondisi ini disebut Hydrostatic Lubrication (pelumasan
hidrostatis).
Akhirnya, ketika Hydrodynamic Lubrication (pelumasan
hidrodinamis) terjadi tidak ada kontak permukaan sama sekali dan
hal ini terjadi pada koefisein gesek 0.002 < f < 0.010.
Ketebalan film minimum ketika hydrodynamic lubrication berkisar
antara 0.008 < h < 0.02 mm atau 0.0003 < h < 0.0007 inch.

7. Boundary – sama dengan sliding friction.
Mixed-Film (Hydrostatic) – kondisi antara boundary dan
hydrodynamic.
Hydrodynamic – journal dan bearing dipisahkan oleh lapisan film.

8. Pada umumnya, tujuan para desainer adalah mencapai kondisi hydro-
dynamic lubrication dibawah kondisi operasi yang meliputi ukuran,
kece-patan, beban dan suhu
Jadi, pelumasan memiliki peranan yang sangat penting dalam
keberha-silan desain bantalan luncur.
Ada banyak jenis fluida yang dapat digunakan sebagai pelumas pada
bantalan luncur: oil, water, liquified petroleum gas, milk, etc.
Beberapa jenis gas seperti udara atau nitrogen juga dapat digunakan.
Tentunya, pemilihan pelumas tergantung pada aplikasinya.

9. Tujuan pelumasan:
Menghalangi kontak permukaan antar logam.
Mengurangi disipasi panas.
Melindungi permukaan logam dari korosi.
Melindungi elemen mesin dari kontaminasi.
Untuk aplikasi dengan bantalan luncur, sifat terpenting yang perlu
diketahui adalah viscosity.

10. U = kecepatan
F = gaya plat yang bergerak
u h = tebal lap. pelumas
y y
x plat yang diam
Friction (gesekan) adalah gaya perlawanan yang terjadi bila dua
permu-kaan yang saling berhubungan bergerak secara relatif satu
dengan yang lainnya.
Viscosity adalah ukuran kemampuan fluida untuk menahan tegangan
geser akibat kontak dua buah permukaan. Sifat ini pada dasarnya
merupakan konstanta yang proporsional dengan hukum Newton tentang
aliran viscous diantara 2 plat.

12. Ada 4 kuantitas yang harus diperhatikan dalam perancangan bantalan luncur:
Lubricants
Desainer harus mempertimbangkan pelumas berdasarkan jenis mesin,
metode supply pelumas dan karakteristiknya.
Bearing Load
Semakin kecil beban per proyeksi area (P), semakin panjang umur
bantalan luncur.
Length/Diameter Ratio: bervariasi antara 0.8 – 1.5
Long bearing (L/D > 1): biasanya digunakan untuk aplikasi dimana
misalignment dapat dihindari.
Short bearing (L/D < 1): digunakan pada aplikasi untuk mengurangi
defleksi scara signifikan.
Clearance
Dengan analisa yang paling minumum, rasio clearance, c/r = 0.001 dapat
digunakan untuk waktu yang lama.

13. Pengetahuan tentang penyebab kegagalan bantalan luncur
memungkin-kan engineer dapat mendiagnosa penyebab kerusakan
bearing melalui inspeksi visual pada bantalan tersebut.
Rekomendasi yang diberikan akan sangat tergantung pada kerusakan
yang dideteksi.
Satu hal yang harus tetap diingat, dalam memastikan kerusakan pada
bantalan luncur, diagnosa yang akurat diperlukan untuk memperoleh
informasi lebih lanjut pada komponen yang lain yang terlibat dan
kondisi operasional yang sesuai.
Ada 7 penyebab umum kegagalan bantalan luncur:
Overloading
Corrosion
Cavitation

14. Dirt (Kotoran)
Dirt in the lubrication system
Dirt on bearing back
Oil Starvation
Malfunction in the lubrication system
Oil seal failure
Misassembly
Bearing reversed
Reversed Con-rod or bearing caps
Locating lugs not nested
Improper machining of components
Improperly ground housing (faceted or polygonal)
Fillet ride
Out-of-shape journal: hour-glass shaped, barrel shaped or tapered
Misalignment of shaft and housing
Insufficient crush

15. Merupakan suatu kondisi pengoperasian dimana poros terdesak
diatas bantalan. Beban ini melebihi batas beban material bantalan
sehingga bantalan menjadi rusak.
Rekomendasi: periksa susunan jarak ruang dan bahan bantalan.
Pastikan pula bahwa kondisi mesin benar.

16. Minyak yang buruk dapat merusak permukaan bearing. Pengaruh ini
karena dilutasi paduan logam terhadap degradasi minyak.
Rekomendasi: selalu gunakan minyak yang direkomendasikan oleh
pabrikan, dan melakukan penggantian minyak sesuai yang
dijadwalkan seperti yang terdapat dalam petunjuk manual
pemeliharaan.

17. Pada saat pengoperasian berlangsung, tekanan oli terpusat pada suatu
tempat, menghasilkan gelembung yang dapat merusak permukaan
bearing.
Kerusakan akan terlihat dengan jelas pada daerah bearing, seperti
alur oli atau lubang, hal ini diakibatkan oleh diskontinuitas aliran oli.
Rekomendasi: pengecekan pengolian, seperti tekanan oli, laju aliran
dan jenisnya.

18. Partikel kotoran yang masuk dalam sistem pelumasan adalah salah
satu faktor yang paling sering menyebabkan rusaknya batalan luncur.
Akar permasalahan itu adalah biasanya engine tidak cukup bersih.
Rekomondasi: ketika memperbaiki engine, yakinkan sistem pelumasan
sudah dibersihkan dengan cermat.

19. Keberadaan partikel asing yang terperangkap diantara bagian
belakang bantalan dan housing akan menghasilkan resiko keausan.
Hal ini tampak jelas dengan adanya noda yang terlihat pada area
berlawanan yang berpatikel sepanjang bagian dalam bantalan.
Rekomendasi: pastikan dudukan bearing telah dibersihkan secara
hati-hati sebelum pemasangan.

20. Kegagalan seal poros engkol mengakibatkan pelumas tumpah pada
suatu titik tertentu sehingga pada akhirnya mengakibatkan sepasang
rumah bearing terlepas. Hal ini menyebabkan kegagalan bearing
karena habisnya lapisan pelumas menyebabkan hilangya tekanan
pelumas dalam menahan beban.

21. Kekurangan pelumasan pada journal bearing
akan mengakibatkan kerusakan pada banta-lan
dan biasanya akan merusak seluruh bagian.
Bagaimanapun juga fenomena kelelahan yang
sering terjadi dikarenakan habisnya pelumas
sehingga akan terjadi kontak logam satu
dengan yang lain diantara dua permukaan.
pemakaian yang terlalu lama dibawah kondisi
ini akan mengakibatkan kerusakan pada
seluruh permukaan.
Rekomendasi: sistem pelumasan diperiksa
secara menyeluruh dalam jangka waktu
tertentu (berkala), terutama pada tempat
saluran pelumas dan kegagalan pemakaian
pompa pelumas.

22. Where a bearing having no oil hole is mistakenly fitted in a position in which
it ought to have one, e.g., in a case where the upper and lower seats of a pair
of main bearing shells are inadvertently switched, this effectively prevents
that particular main journal receiving lubrication. As a consequence, no
lubrication can reach the crankpin via such oil holes, eventually leading to
seizure of the bearing in question. From the bearing back, it will be evident
that the oil passage hole hasbeen blocked off.
Rekomendasi: ensure that the utmost precaution is taken during the
installation of new bearings and that the correct positioning of each is
doublechecked

23. Ketika mesin-mesin diperbaiki, cenderung sering menimbulkan
kesalahan. Akan ada beberapa daerah dimana mungkin terjadi
pelumasan,dengan bukti adanya excessive localized wear.
Rekomendasi: pastikan bahwa setiap komponen bantalan luncur ter-
pasang dengan tepat.
LOCATING LUGS NOT NESTED
REVERSED CON-ROD OR
BEARING CAPS

24. Ada sejumlah penyebab yang memberi kenaikan temperatur pada
crank shaft dan rumah cylinder-block, seperti, ketidaksesuaian proses
permesi-nan, crank shaft yang bengkok, distorsi pada silinder blok, dll.
Cacat ini mengakibatkan aus yang terlokalisir.
Rekomendasi: memastikan bahwa silinder blok dan toleransi
pengerjaan crank shaft sesuai dengan spesifikasi manufacturer.

25. Jumlah persinggungan antara bantalan poros dan block/kerangka
mesin adalah dasar untuk menentukan perpindahan panas yang baik
dan penempatan bagian yang benar. jika penempatan tidak tepat,
poros akan kembali ke dalam kerangka mesin dan daerah yang
ditinggalkan akan tampak pada bantalan poros sebagai selisih/jarak
dengan kerangka mesin.
Di sisi lain, perubahan warna atau noda akan muncul, fakta bahwa
peristiwa pembakaran minyak telah bekerja pada suatu ruang antara
2 permukaan.
Rekomendasi: pastikan bahwa ukuran kerangka mesin terkalibrasi
dan torsi di dalam sesuai dengan petunjuk proses manufaktur

26. Tapered Roller
Roller Tapered Roller Ball Self-aligning Ball
Roller Thrust
Spherical DR Angular Ball Radial Ball
Ball Thrust

27. Outer Ring
Retainer
Rolling Element
Inner Ring

28. Karakteristik Roller Ball
Friction Resistance Higher Lower
Operating Speed Lower Higher
Contact Area Larger Smaller
Load Capacity Higher Lower
Vibration-Noise Higher Lower
Life-Time Longer Shorter

29. Persyaratan elemen Ring Roller:
Mampu menahan tegangan besar berulang
High precisions and rotational accuracy
Karakteristik elemen Ring Roller:
Tingkat kekerasan tinggi
Rolling fatigue resistance
Tahan aus
Kestabilan dimensi tinggi
Contoh:
High carbon chromium bearing steel
Case hardening steel
High speed steel
Stainless steel
Induction hardening steel
Persyaratan Cage/Retainer:
Mampu menahan beban kejut
Tahan thd rotational vibration
Tahan thd temperatur operasional
Karakteristik Cage/Retainer:
Koefisien gesek rendah
Ringan, kuat
Tahan temperatur tinggi
Contoh:
Cold/hot rolled sheet steel
Brass sheet
Stainless steel
High Tensile Cast Brass
Spheroidal Graphite Cast Iron
Aluminium Alloy
Injection molded plastic

30. Dimensi utama:
d : Nominal bore diameter
D : Nominal outside diameter
T : Nominal bearing width of single row tapered roller bearing

31. Dimensi utama:
d : Nominal bore diameter
D : Nominal outside diameter
T : Nominal bearing width of single row tapered roller bearing

35. Fixed Bearing
Menahan beban radial dan
aksial dua arah
Tidak ada pergerakan
arah aksial
Floating Bearing
Menahan beban radial
saja
Ada pergerakan aksial
akibat pemuaian poros

36. Life
Jumlah putaran atau jam kerja bantalan sebelum kegagalan pertama
muncul pada material bantalan, baik pada bola maupun ringnya.
Rating Life
Jumlah putaran atau jam kerja sejumlah bantalan yang sama dimana 10 %
dari bantalan tersebut (diperkirakan) telah mengalami kega-galan.
Biasa disebut L10, B-10 atau minimum life.
Median Life = 5L10
Jumlah putaran atau jam kerja sejumlah bantalan yang sama dimana 10 %
dari bantalan tersebut (diperkirakan) telah mengalami kega-galan setelah
5 kali rating life.
Average Life = 7L10
Jumlah putaran atau jam kerja sejumlah bantalan yang sama dimana 10 %
dari bantalan tersebut (diperkirakan) telah mengalami kega-galan setelah
7 kali rating life.

37. Basic Load Rating (C)
Disebut juga Dynamic Load Rating, Basic Dynamic Capacity, Specific
Dynamic Capacity.
Diperoleh dari tabel 9-1, 9-2 dan 9-3.
Basic Static Load Rating (Co)
Beban radial yang menyebabkan deformasi permanen dari elemen rolling.
Diperoleh dari tabel 9-1, 9-2 dan 9-3.

38. Individual Bearing
Bearing life time adalah jumlah putaran bantalan yang mampu dicapai
sebelum terjadi failure akibat material fatigue. Bearing life time
dihitung secara teoritis untuk kondisi operasional yang ideal

39. Incorporate Bearing Beban Periodic
Adjusted Life Rating
Basic Static Load Rating
Allowable Static Equivalen Load

40. Tujuan pelumasan adalah untuk menghidarkan kontak langsung antar
elemen bearing dengan melapisi permukaan kontak dengan graese
atau oli.
Manfaat pelumasan bearing;
Memperkecil gesekan dan keausan
Disipasi panas akibat gesekan
Memperpanjang usia bearing
Pencegahan karat
Perlindungan dari material yang berbahaya/pengotor.
Tipe pelumas:
Elastohydrodynamic  oil lubrication
Solid-film lubrication  grease

41. Grease adalah pelumas berbentuk gel (semi-solid) yang dibuat dari
base oil dengan penambahan zat aditif. Grease banyak dipakai karena
pe-nganannya mudah dan sealing yang sederhana.
Aditif digunakan untuk meningkatkan efisiensi dan properti grease,
seperti:
EP – Additive  high pressure operation
Anti-oxidant
Anti-corrosive
Rust preventive

42. Biasa digunakan untuk aplikasi
putaran rendah hingga putaran
sedang.
Minimal setengah bagian rolling
elemen terendam pelumas saat
kondisi diam.
Untuk poros vertikal 50% - 80%
rolling elemen harus terendam
pelumas.

43. Pelumasan dilakukan dengan menyiram bearing dengan pelumas. Hal
ini bisa dilakukan dengan menambahkan impeler atau mekanisme lain
yang akan membawa pelumas mengaliri bearing ketika poros
berputar.
Metode ini digunakan untuk aplikasi putaran tinggi..

44. Pelumas berada di bagian atas se-
hingga menetesi bagian bearing
yang bergerak, kemudian meng-
uap. Biasanya ada beberapa kali
tetesan per menit.
Sesuai untuk aplikasi putaran
tinggi dan beban rendah – sedang.

45. Metode ini mirip dengan Oil Splash
Lubrication. Pelumas terbawa oleh
disc yang sebagian terendam dalam
pelumas. Akibat gaya sentrifugal,
pelumas akan mengaliri bearing dari
atas.
Hanya sesuai untuk aplikasi putaran
tinggi.

46. Pelumas bertekanan tinggi disem-
protkan langsung ke bearing mela-
lui nozzle.
Biasanya digunakan untuk aplika-
si beban, putaran dan temperatur
kerja yang tinggi, seperti pada
mesin jet atau turbin.

47. Pelumas dalam jumlah tertentu (minimum) disemprotkan ke bearing
dengan interval tertentu (diperhitungkan).
Pelumasan menjadi irit, bebas pencemaran (kelebihan pelumas), dan
efektif untuk pendinginan (akibat udara bertekanan).

48. Metode pelumasan ini meng-
gunakan pompa untuk sirkulasi
pelumas pada bearing. Metode
ini memungkinkan untuk
menjaga kualitas pelumas
dengan sistem pendinginan dan
filter.
Metode ini biasa digunakan un-
tuk sistem dengan pelumasan
sentral.

49. Sebelum melumasi komponen bearing pelumas terlebih dahulu
diubah menjadi partikel kecil menggunakan udara bertekanan.
Sistem ini dapat digunakan untuk melumasi beberapa bearing
sekaligus dan hanya sesuai untuk aplikasi putaran tinggi.

59. Bearing failure terjadi karena material fatigue yg disebabkan oleh
beban cyclic. Fatigue terjadi meskipun bearing beroperasi di bawah
beban fatigue dan dengan kondisi operasional yg ideal.
Faktor Penyebab Bearing Failure;
Kelebihan Beban (Over Load)
Pelumasan tidak sesuai
Getaran; Misalignment, Unbalanace Mass, Shaft Deflection
Kesalahan suaian shaft-bearing, bearing-housing, terlalu kencang atau
longgar
Pemuaian radial dari poros
Kesalahan Handling saat Mounting/Dismounting
In-effective Sealing
Life-Time

60. Flacking
Wear, bearing terkikis
Mekanisme terjadinya flaking
Shear stress berulang  Surface Crack  Pengikisan material  Flacking
Abrasive Material Pelumasan buruk Posisi inner ring berubah
akibat Getaran
Rolling element tidak
semuanya berputar
akibat getaran

61. Smearing
Indentation
Material berpindah antar permukaan elemen bearing akibat sliding karena beban
berlebih dan pelumasan yang buruk
Smearing pada
ujung roller
Smearing pada
raceway
Smearing pada
inner ring
Smearing pada
Outer Ring
Cacat material menyerupai takikan
Overload & Handling Fault Abrasive Material