BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring dengan berkembangnya zaman, semua hal atau kegiatan dituntut

selesai lebih cepat dengan hasil yang maksimal serta tidak membutuhkan tenaga

yang berlebih untuk menyelesaikannya. Untuk itu diperlukan peningkatan sarana-

sarana atau peralatan yang berhubungan dengan kegiatan yang dilakukan.

Dalam bidang pertanian atau perkebunan, gerobak tangan/dorong

merupakan salah satu alat yang memegang peran yang cukup penting. Sebagai

contoh dalam bidang perkebunan kelapa sawit, gerobak tangan/dorong digunakan

untuk mengangkut atau memindahkan sawit yang telah dipanen dari tempat iya

jatuh ke tempat pengumpulan sawit, atau langsung memindahkannya ke truk-truk

pengangkut. Dengan adanya gerobak dorong/tangan, kegiatan untuk

memindahkan sawit lebih cepat dan efisien. Namun ada beberapa permasalahan

yang masih timbul pada penggunaan gerobak dorong/tangan ini, diantaranya

bentuk ban yang tidak proporsional, ban yang mudah bocor, masih dibutuhkannya

tenaga yang cukup besar untuk mendorong gerobak serta menjungkirkan atau

menggulingkan gerobak agar sawit yang diangkut jatuh pada tempat yang dituju.

Selain dalam bidang pertanian, gerobak tangan/sorong ini banyak digunakan

dalam bidang kontruksi serta dalam kegiatan sehari-hari.

Dari perihal diatas, penulis terdorong untuk merancang sebuah alat yang

merupakan modifikasi dari gerobak tangan/dorong yang biasa digunakan dalam

kehidupan sehari-hari. Alat ini menggunakan motor sebagai penggerak utama

serta dilengkapi suatu sistem hidroulik untuk menjungkirkan gerobak, sehingga

tenaga manusia yang digunakan semakin sedikit dan manusia hanya sebagai

operator pengendali.

Diharapkan dengan rancangan alat ini pekerjaan memindahkan atau

mengangkut sesuatu terutama yang memiliki beban berat dapat dilakukan dengan

lebih cepat dan lebih efisien.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan perancangan ini adalah :

1. Menentukan dimensi dan desain yang tepat untuk perancangan gerobak

tangan/dorong.

2. Memilih material yang tepat untuk perancanagan gerobak tangan/dorong.

1.3 Manfaat

Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari perancangan ini adalah:

1. Bagi mahasiswa

a. Sebagai penerapan teori dan praktek kerja yang diperoleh saat

dibangku perkuliahan.

b. Mengembangkan ide pembuatan alat yang tepat guna.

c. Sebagai model belajar aktif mengenai cara inovasi teknologi

bidang teknik mesin.

2. Bagi dunia pendidikan

a. Menambah perbendaharaan dari modifikasi perancangan kontruksi

gerobak pengangkut.

b. Membangun kerja sama dalam bidang pendidikan antara pihak

Universitas dengan Lembaga/Industri yang membutuhkan

rancangan alat gerobak pengangkut.

3. Bagi masyarakat

a. Membantu mempercepat penyelesaian pekerjaan mengangkut suatu

benda.

b. Mengurangi tenaga atau energi yang dibutuhkan pada saat

mengangkut benda dengan beban yang cukup berat

4. Bagi dunia industri

Merupakan suatu rancangan alat yang memiliki potensial yang

tinggi untuk diproduksi dan dipasarkan.

1.4 Batasan Masalah

Pada perancanagan ini, terbatas pada perancangan kontruksi mesin yang

meliputi desain alat secara umum serta detail desain komponen-komponen pada

alat, perhitungan elemen mesin, serta pemilihan material komponen alat.

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Gerobak Tangan/Sorong

Gerobak tangan/ kereta sorong adalah wahana kecil untuk membawa

barang yang biasanya mempunyai satu roda saja. Gerobak didesain untuk

didorong dan dikendalikan oleh seseorang menggunakan dua pegangan dibagian

belakang gerobak. Pada masa lalu Gerobak juga dibantu dorongan angin yang

ditangkap oleh sebuah layar yang dipasang dibagian atas gerobak. Gerobak ini

membagi beban bawaan antara roda dengan penggunanya, sehingga

memungkinkan seseorang membawa barang yang lebih berat dan lebih besar

dibanding dia membawanya langsung tanpa gerobak tangan (mirip cara

kerja pengungkit kelas dua) .Gerobak tangan tradisional cina mempunyai satu

roda besar ditengah yang menyangga seluruh beban. Penggunaan gerobak tangan

sangat umum di bidang Konstruksi dan Perkebunan. Kapasitas yang umum dari

gerobak tangan adalah sekitar 170 liter.

Gerobak tangan beroda dua lebih stabil pada permukaan tanah, sedangkan

gerobak tangan beroda tunggal mampu bermanuver lebih lincah di tempat yang

terbatas atau pada tanah miring. Penggunaan gerobak roda satu juga memudahkan

pengguna untuk mengosongkan isi muatan.

5

2.2 Hidrolik

A. Pengertian

Kata hidrolik berasal dari bahasa Inggris hydraulic yang berarti cairan atau

minyak. Sistem Hidrolik adalah teknologi yang memanfaatkan zat cair, biasanya

oli, untuk melakukan suatu gerakan segaris atau putaran. Sistem ini bekerja

berdasarkan prinsip Jika suatu zat cair dikenakan tekanan, maka tekanan itu akan

merambat ke segala arah dengan tidak bertambah atau berkurang kekuatannya

Hukum Archimedes (+250 sebelum Masehi).

Komponen pembangkit aliran fluida bertekanan disebut pompa, dan komponen

pengubah tekanan hidrolik menjadi gerak mekanik (lurus/rotasi) disebut elemen

kerja (silinder/motor hidroulik).

B. Prinsip Kerja

Prinsip kerja yang digunakan adalah Hukum Pascal, yaitu : benda cair

yang ada di ruang tertutup apabila diberi tekanan, maka tekanan tersebut akan

dilanjutnya ke segala arah dengan sama besar.

Dalam sistem hidrolik fluida cair berfungsi sebagai penerus gaya. Minyak

mineral adalah jenis fluida cair yang umum dipakai. Pada prinsipnya mekanika

fluida dibagi menjadi 2 bagian yaitu.

a) Hidrostatik

Yaitu mekanika fluida dalam keadaan diam disebut juga teori persamaan

kondisi dalam fluida diam. Energi yang dipindahkan dari satu bagian ke bagian

lain dalam bentuk energi tekanan. Contohnya adalah pesawat tenaga hidrolik.

6

b) Hidrodinamik

Yaitu mekanika fluida yang bergerak, disebut juga teori aliran fluida yang

mengalir. Dalam hal ini kecepatan aliran fluida cair yang berperan memindahkan

energi. Contohnya Energi pembangkit listrik tenaga turbin air pada jaringan

tenaga hidro elektrik. Jadi perbedaan yang menonjol dari kedua sistem diatas

adalah keadaan fluida itu sendiri.

Prinsip dasar dari hidrolik adalah sifat fluida cair yang sangat sederhana dan sifat

zat cair tidak mempunyai bentuk tetap, tetapi selalu menyesuaikan bentuk yang

ditempatinya. Karena sifat cairan yang selalu menyesuaikan bentuk yang

ditempatinya, sehingga akan mengalir ke berbagai arah dan dapat melewati dalam

berbagai ukuran dan bentuk, sehingga fluida cair tersebut dapat mentransferkan

tenaga dan gaya. Dengan kata lain sistem hidrolik adalah sistem pemindahan dan

pengontrolan gaya dan gerakan dengan fluida cair dalam hal ini oli. Fluida yang

digunakan dalam sistem hidrolik adalah oli.

Syarat-syarat cairan hidrolik yang digunakan harus memiliki kekentalan

(viskositas) yang cukup, memiliki indek viskositas yang baik, tahan api, tidak

berbusa, tahan dingin, tahan korosi dan tahan aus, minimla konpressibility.

C. Manfaat/keuntungan

Adapun sistem hidrolik adalah sebagai sumber kekuatan untuk banyak

variasi pengoperasian. Keuntungan sistem hidrolik antara lain:

1. Ringan

2. Mudah dalam pemasangan

3. Sedikit perawatan

4. Sistem hidrolik hampir 100% efisien, bukan berarti mengabaikan

terjadinya gesekan fluida.

5. Tenaga yang dihasilkan sistem hidrolik besar sehingga banyak

diaplikasikan pada alat berat seperti crane, kerek hidrolik dll.

6. Oli juga bersifat sebagai pelumas sehingga tingkat kebocoran lebih jarang

dibandingkan dengan sistem pneumatik.

7. Tidak berisik.

7

D. Macam-macam alat yang menggunakan sistem hidrolik

Adapun macam-macam alat angkat yang banyak digunakan adalah:

1. Dongkrak

Dongkrak adalah alat untuk menaikkan kendaraan guna mempermudah

pekerjaan reparasi dibagian bawah kendaraan

Jenis jenis dongkrak :

a) Crocodile jack / dongkrak buaya paling banyak digunakan dibengkel-

bengkel maupun digarasi kendaraan, sekarang ada yang ukuran kecil

sehingga dapat dibawa di mobil. Keuntungan pemakaian crocodile jack

dibandingkan yang lainnya adalah lebih mudah digunakan karena

gampang menggesernya kearah posisi yang diinginkan, disamping itu

waktu yang dibutuhkan untuk mengangkat kendaraan lebih cepat dan

aman Didalam rumah yang dibuat dari baja tuang dapat berjalan dan

berputar diatas empat roda, terdapat sebuah pompa minyak yang toraknya

digerakkan oleh tuas panjang. Tuas tersebut dapat juga dipakai untuk

mendorong atau menarik dongkrak.Perbandingan lengan-lengan batang

pengangkat kira-kira 20 : 1

b) Bottle jack / dongkrak botol, dongkrak ini disebut bottle jack karena

bentuknya seperti botol. Fungsi bottle jack sama seperti crocodile jack,

yaitu untuk mengangkat kendaraan pada ketinggian tertentu untuk dapat

melakukan perbaikan pada bagian bawah kendaraan. Perbedaannya adalah

penggunaan bottle jack dapat dimasukkan kedalam kendaraan sebagai

perlengkapan utama kendaraan yang mutlak dibutuhkan untuk mengganti

roda (ban) sewaktu ban kempes/ bocor.Untuk mendongkrak sebuah

kendaraan, dongkrak harus diletakkan tegak lurus pada torak

pengangkatnya supaya jangan sampai bengkok.

2. Car Lift

Car lift merupakan alat pengangkat kendaraan yang memberikan

keleluasan yang lebih besar kepada mekanik bengkel untuk bergerak secara

8

leluasa dibawah kendaraan dalam memperbaiki hampir seluruh komponen yang

ada di bawah kendaraan, karena mekanik dapat berdiri dan berjalan di bawah

kendaraan sehingga perbaikan lebih mudah dilakukan.

3. Safety Stand

Safety stand adalah merupakan alat penopang dan pengaman kendaraan

yang sudah diangkat dengan dongkrak. Khususnya dibengkael dan garasi, safety

stand mutlak dibutuhkan karena dongkrak atau jack tidak dapat menjamin

keamanan terhadap terjadinya slip antara dongkrak dengan titik tumpu pada

kendaraan, terutama jika Cranes digunakan khusus untuk mengangkat engine dan

transmisi yang akan diperbaiki dan sekaligus untuk memasangkannya setelah

perbaikan. Untuk itu, cranes dilengkapi dengan roda agar bisa memindahkan

engine ke tempat perbaikan.

2.3 Mesin Motor

2.4 Transmisi

2.4.1 Rantai Rol (Roller Chain)

Roller Chain adalah rantai yang dapat digunakan langsung dan dengan cara

yang efisien untuk mentransmisikan daya antara poros poros yang paralel.

A. Rantai rol dan Komposisinya

Dari sekian banyak jenis rantai, yang paling umum dipakai adalah Roller

Chain dimana rol-rol pada tiap pin menghasilkan gesekan yang kecil antara

rantai dan sproket. Rantai jenis rol ini diklasifikasikan menurut jarak pitchnya,

yaitu jarak antara link terdekat. Biasanya, pitch diilustrasikan sebagai jarak antara

dua pusat pin terdekat. Untuk berbagai ukuran, standar dari rantai jenis rol

disajikan dalam tabel 2.1 dibawah ini (yang dipakai adalah nomor 40 hingga 240).

9

Tabel 2.1. Berbagai ukuran standar rantai rol nomor 40 hingga 240.

Nomor Rantai Pitch (in) Nomor Rantai Pitch (in)

25 100 1,25

35 3/8 120 1,5

41 140 1,75

40 160 2

50 5/8 180 2,25

60 0,75 200 2,5

80 1 240 3

( Sumber: Spott,M.F.Design of Mechine Element )

Digit nomor rantai (selain angka nol terakhir) menyatakan pitch rantai bila

dibagi 8 (dalam inchi). Sebagai contoh rantai nomor 100 memiliki pitch 10/8 =

1,25 in. Rantai dengan nomor 25, 35, dan 41 merupakan jenis rantai lebih kecil

dan lebih ringan. (Lit. 2 hal 327)

Adapun bagian-bagian dari rantai roller yang terdapat pada gambar 2.5

yakni:

Roller

Inner plate

Bus

Outer plate

Bearing pin

10

Gambar 2.5 Komponen rantai rol

(Sumber: Sumber:

http://motorplus.otomotifnet.com/read/2011/03/23/317332/213/27/Ganti-Rantai-

Perhatikan-Tipe-Bentuk-dan-Lubang-Gir )

Dimana nanti apabila kelima bagian itu digabungkkan maka akan

menghasilkan rantai rol seperti pada gambar 2.6.

Gambar 2.6 Rantai rol

(Sumber:

http://motorplus.otomotifnet.com/read/2011/03/23/317332/213/27/Ganti-Rantai-

Perhatikan-Tipe-Bentuk-dan-Lubang-Gir )

11

B. Kelebihan dari Rantai Rol

Sebagai transmisi rantai memiliki keuntungan yang jauh lebih baik dari

pada sabuk. Adapun beberapa keuntungan dari pada rantai yaitu:

Tidak ada slip selama rantai digerakan sebab itu memperoleh rasio

kecepatan yang baik

Rantai tidak selebar sabuk

Rantai dapat dipakai 2 buah sama panjang dengan jarak yang pendek

Memiliki kemampuan untuk mentransmisikan gerakan kebeberapa poros

oleh hanya 1 rantai

Dapat mentransmisikan daya yang jauh lebih besar dari pada sabuk

Dapat memberikan kecepatan yang tinggi

Dapat dioperasikan pada temperatur dan atmosfer yang bebas

Dapat memberikan efesiensi transmisi yang tinggi

Dipakai bila diperlukan transmisi positif dan kecepatan sampai 600 m/min.

C. Kekurangan dari Penggunaan Rantai rol

Sekalipun rantai memilki keuntungan yang banyak sebagai suatu elemen

transmisi tetapi rantai rol juga memilki kekurangan. Adapun kekurangan

dari pada rantai rol yaitu:

Harganya lebih mahal dari pada sabuk

Rantai memerlukan pemasangan yang akurat dan hati-hati

Memilki kecepatan yang tidak konstan saat rantai kendor

Variasi kecepatan yang tidak dapat dihindari karena lintasan busur pada

sproket yang mengait mata rantai

Suara dan getaran karena tumbukan antara rantai dan dasar kaki gigi

sproket

12

Perpanjangan rantai karena keausan pena dan bushing yang diakibatkan

oleh gesekan dengan sprocket.

D. Cara Kerja Rantai Rol

Secara singkat kinerja rantai roller dapat dideskripsikan sebagai berikut:

Rol akan memutar bushing yang terpasang ketat pada bagian dalam pelat

penghubung

Pin akan mencegah plat penghubung bagian luar berputar dengan

pemasangan yang sangat ketat

Rantai akan mengait pada gigi sproket dan meneruskan daya tanpa slip dan

menjamin perbandingan putaran yang tetap. (Lit. 2 hal 329)

2.5.2 Sproket

Sproket adalah roda bergerigi yang berpasangan dengan rantai, track, atau

benda panjang yang bergerigi lainnya. Sproket berbeda dengan roda gigi, sproket

tidak pernah bersinggungan dengan sproket lainnya dan tidak pernah cocok.

Sproket juga berbeda dengan puli di mana sproket memiliki gigi sedangkan puli

pada umumnya tidak memiliki gigi. Sproket yang digunakan pada sepeda, sepeda

motor, mobil, kendaraan roda rantai, dan mesin lainnya digunakan untuk

mentransmisikan gaya putar antara dua poros di mana roda gigi tidak mampu

menjangkaunya seperti gambar 2.13.

13

Gambar 2.13 Derailleur gear pada sepeda

(Sumber: http://sepedaku.com/forum/showthread.php?20678-dirt-cheap-

singlespeed-conversion!)

Pada sepeda, pengubahan rasio kecepatan putar secara keseluruhan

dilakukan dengan memvariasikan diameter dari sproket. Perubahan diameter

sproket akan mengubah jumlah gigi dari sproket. Ini adalah dasar dari derailleur

gear. Misal, sepeda dengan 10 speed bisa didapatkan dengan menggunakan dua

sproket pada poros penggerak dan 5 sproket pada poros roda. Rasio kecepatan

yang rendah menguntungkan pengguna sepeda di jalan yang menanjak, sedangkan

rasio kecepatan yang tinggi memudahkan untuk bergerak cepat di jalan yang

datar. Pada sepeda motor, tidak ada pengubahan diameter sproket ketika bergerak.

Namun perubahan diameter sproket secara manual mampu mengubah tingkat

akselerasi dan kecepatan tertinggi dari sepeda motor.

Sproket juga digunakan pada kendaraan roda rantai. Pada kendaraan jenis

ini, jumlah sproket yang terlibat banyak, namun sproket yang menggerakan hanya

satu, dua, atau tiga. Sproket yang menggerakan, jika jumlahnya satu, biasanya

berada di depan atau belakang kendaraan. Dengan dua sproket penggerak, posisi

sproket ada di depan dan belakang. Sproket penggerak ketiga bisa terletak di mana

saja dan biasanya posisinya lebih tinggi dari sproket penggerak yang lain.

Untuk sepeda motor saat ini sebagian besar, daya dari mesin dan transmisi

diteruskan ke roda belakang melalui rantai. Memang masih ada beberapa model

14

menggunakan driveshafts (BMW dan beberapa tipe Honda), dan lainnya

menggunakan sabuk bukan rantai (Harley). Kembali ke rantai, untuk pengguna

rantai dan sprocket, jumlah gigi di sprocket depan dan belakang menghasilkan

sebuah rasio final drive. Rasio ini dengan mudah dapat diubah dengan mengubah

sprocket dengan penggantian yang memiliki jumlah gigi yang berbeda.

Mengapa kita melakukan ini? Karena dengan penggantian rasio kita bisa

mendapatkan tenaga (horse power) akhir yang efektif, torsi bawah yang efektif

(memberikan akselerasi lebih cepat walau ada pengorbanan pada kecepatan

akhir). Hal ini yang dapat diperoleh adalah kita dapat menghitung RPM tertentu

yang diinginkan pada pada kecepatan jelajah sesuai pilihan kita.

Misalnya, jika sepeda motor saat ini berjalan 5200 RPM pada 100 km/jam,

dengan mengubah jumlah gigi, kita dapat bisa meningkatkan RPM lebih cepat

(power-band lebih baik) atau menurunkan RPM lebih rendah (untuk mengurangi

getaran dan meningkatkan efisiensi bahan bakar jarak tempuh).

Saat ini, berbagai jenis rantai dijual dalam berbagai ukuran dan spesifik.

Jika kita menggunakan rantai dengan tipe #520, maka gunakan sprocket yang juga

dirancang untuk bekerja dengan rantai #520 seperti pada gambar dibawah ini.

Gambar 2.14 Rantai dan gir sproket

(Sumber: http://jualmotor.info/tag/gir )

15

Perbedaan utama antara sprocket-sproket yang ada adalah lebar (seperti di

atas), jumlah mata gigi, dan material dari sproket itu sendiri. Hampir semua

produsen sepeda motor memproduksi sprocket dengan bahan baja sebagai

sprockets standar (OEM). Kenapa ? karena bahan baja relatif murah dan tahan

lama. Kelemahan ini ditangkap oleh produsen sproket aftermarket dengan

memproduksi sproket yang terbuat dari aluminum bermutu tinggi, berlapis

pengerasan (hardening coating). Keuntungan dari bahan aluminium ini adalah

ringan. Namun disamping keuntungan juga ada kelemahannya yaitu lebih

mahal dan lebih cepat aus. Untuk mengurangi kelemahan ini produsen

mengawinkan sproket ring (berbahan baja) dengan hub aluminium

2.6 Poros

Poros adalah suatu bagian stasioner yang beputar, biasanya berpenampang

bulat dimana terpasang elemen-elemen seperti roda gigi (gear), pulley, flywheel,

engkol, sprocket dan elemen pemindah lainnya. Poros bisa menerima beban

lenturan, beban tarikan, beban tekan atau beban puntiran yang bekerja sendiri-

sendiri atau berupa gabungan satu dengan lainnya. (Josep Edward Shigley, 1983).

Salah satu jenis poros yang digunakan untuk memindahkan daya mekanik

dari satu elemen mesin ke elemen mesin lainnya adalah poros transmisi. Bentuk

dari poros transmisi dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

16

Gambar 2.1 Poros Transmisi (no name)

A. Jenis-jenis Poros

Poros untuk meneruskan daya diklasifikasikan menurut perbedaannya, yaitu

sebagai berikut:

1) Poros transmisi

Poros transmisi lebih dikenal dengan sebutan shaft. Shaft akan mengalami

beban puntir berulang, beban lentur berganti ataupun kedua-duanya. Pada shaft,

daya dapat ditransmisikan melalui gear, belt pulley, sprocket rantai, dll.Poros ini

mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur, daya yang ditransmisikan

keporos ini melalui kopling, roda gigi, puli, dan sabuk.Poros transmisi dapat

dilihat pada gambar 2.4 berikut.

2) Poros spindel

Poros ini relatif pendek dibandingkan dengan poros transmisi, beban utama

poros ini berada pada puntiran.Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah

deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti. Poros spindel

dapat dilihat pada gambar 2.5 berikut.

Gambar 2.2Poros Transmisi [7]

17

Gambar 2.3Poros Spindel [7]

3) Poros gandar

Poros gandar merupakan salah satu jenis poros yang dipasang diantara roda-

roda, dimana tidak mendapat beban puntir. Poros gandar tidak menerima beban

puntir dan hanya mendapat beban lentur. Bahkan kadang-kadang tidak boleh

berputar. Poros gandar dapat dilihat pada gambar 2.6 berikut.

B. Pembebanan Poros

Pada prinsipnya, pembebanan pada poros ada 2 macam, yaitu puntiran

karena beban torsi dan bending karena beban transversal pada roda gigi, puli atau

sproket. Beban yang terjadi juga bisa merupakan kombinasi dari keduanya.

Karakter pembebanan yang terjadi bisa konstan, bervariasi terhadap waktu,

maupun kombinasi dari keduanya. Perbedaan antara poros dan as (axle) adalah

poros meneruskan momen torsi (berputar), sedangkan as tidak. Pada pembebanan

konstan terhadap waktu, tegangan yang terjadi pada as dengan roda gigi atau puli

yang berputar pada bantalan terhadap as tersebut adalah tegangan statik. Pada

poros yang dibebani dengan bending steady akan terjadi tegangan fully reversed

seperti pada gambar 2.4 (a). Tegangan yang terjadi karena beban bending maupun

torsi biasa fully reversed, (b) repeated ataupun (c) fluctuating.

Gambar 2.4 Poros Gandar [7]

18

2.7 Bantalan

Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga

putaran atau gerak bolak-balik dapat bekerja dengan aman, halus dan panjang

umur. Bantalan harus kokoh untuk memungkinkan poros atau elemen mesin

lainnya dapat bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak bekerja dengan baik, maka

prestasi kerja seluruh sistem akan menurun atau tidak dapat bekerja semestinya.

Pada bantalan Gelinding terjadi gesekan antara bagian yang berputar

dengan yang diam melalui elemen gelinding bola (peluru). Bantalan gelinding

pada umumnya cocok untuk beban kecil daripada bantalan luncur, tergantung

pada bentuk elemen gelindingnya. Putaran pada bantalan ini dibatasi oleh gaya

sentrifugal yang timbul pada elemen gelinding tersebut. Bantalan gelinding

diproduksi menurut standar dalam berbagai ukuran dan bentuk. Keunggulan

bantalan ini adalah pada gesekannya yang sangat rendah. Pelumasannya pun

sangat sedeerhana, yaitu cukup dengan gemuk, bahkan pada jenis yang memakai

sil sendiri tidak perlu pelumasan lagi.

Gambar 2.5(a). Tegangan yang terjadi karena beban bending maupun

torsibisa fully reversed, repeated ataupun fluctuating.[8]

19

Gambar 2.6 Bantalan gelinding bola (no name)

A. Klasifikasi Bantalan

Pada dasarnya bantalan dapat diklasifikasikan menjadi 2 jenis, yaitu

berdasarkan arah beban terhadap poros, dan berdasarkan Gerakan Bantalan

Terhadap Poros [7]

1) Berdasarkan Arah Beban Terhadap Poros

a. Bantalan radial (Beban Putar)

Arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah sejajar dengan sumbu poros.

Untuk lebih jelasnya dapat melihat Gambar 2.9.

Gambar 2.7 Bantalan Radial / Beban Putar [7]

b. Bantalan aksial (Beban Tekan)

Arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus dengan sumbu

poros. Untuk lebih jelasnya dapat melihat Gambar 2.10.

20

Gambar 2.8 Bantalan Aksial / Beban Tekan [7]

2) Berdasarkan gerakan bantalan terhadap poros

Bantalan luncur (Sliding Contact Bearing)

Untuk jenis yang bantalan luncur mendapat gesekan yang besar dan

biasanya dipasang pada poros engkol dan mampu memikul beban yang besar.

B. Jenis dan fungsi dari bantalan luncur:

1) Bantalan luncur silinder penuh, digunakan untuk poros-poros yang ukuran

kecil berputar lambat dan beban ringan.

2) Bantalan inside, digunakan untuk poros dengan beban yang sering berubah,

misalkan bantalan poros engkol dari poros-poros presisi.

3) Bantalan luncur sebagian, digunakan untuk poros yang berputar lambat,

beban berat tetapi tidak berubah-ubah. Misalkan bantalan pada mesin-mesin

perkakas kepala cekam.

4) Bantalan bukan logam, digunakan untuk leher-leher poros yang memerlukan

pendingin zat cair dan tidak mendapat beban berat. Pada lapisan juga

berfungsi sebagai pelumas, bahan lapisan yang digunakan yaitu karet,

plastik dan ebonit.

5) Bantalan luncur tranlasi, digunakan untuk blok-blok luncur gerak lurus,

seperti blok luncur pada batang torak mesin uap dan blok luncur pada mesin

produksi.

6) Bantalan gelinding (Rolling Contact Bearing/Anti Frictiont)

21

Pada bantalan ini, terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dan

bagian yang diam melalui elemen gelinding seperti bola, rol, dan rol bulat.

Bantalan gelinding mendapat gesekan yang kecil dan biasanya dipasang

pada poros lurus dan tidak untuk beban yang besar.

Jenis-jenis bantalan gelinding adalah sebagai berikut ini [6]:

a. bantalan bola radial alur dalam garis tunggal,

b. bantalan bola radial magneto,

c. bantalan bola kontak sudut baris tunggal,

d. bantalan roda radial alur dalam garis ganda,

e. bantalan rol silinder baris tunggal,

f. bantalan rol kerucut baris tunggal,

g. bantalan rol bulat,

h. bantalan rol jarum,

i. bantalan bola aksial satu arah,

j. bantalan bola aksial dua arah dengan dudukan berbidang bola,

k. bantalan rol bulat aksial baris tunggal,

Keseluruhannya dapat dilihat pada Gambar 2.11[6].

Gambar 2.9 Jenis-jenis Bantalan Gelinding

22

Untuk menghitung beban ekivalen yang terjadi pada bantalan radial dapat

dihitung dengan Persamaan 2.9[6].

P = XVFr+ YFa (2.9)

Pembebanan cincin luar yang berputar.Nilai-nilai X dan Y terdapat pada

Tabel 2.4[6]

Umur nominal L (90% dari jumlah sampel, setelah berputar 1 juta putaran,

tidak akan memperlihatkan kerusakan karena kelelahan gelinding) dapat

ditentukan melaului Persamaan 2.10 sampai Persamaan 2.11.

Jika C menyatakan beban nominal dinamis spesifik (Tabel 2.5) dan P beban

ekivalen dinamis, maka faktor kecepatan fn untuk bantalan bola dapat dihitung

menggunakan Persamaan 2.12[6].

Tabel 2.4 Faktor-faktor V, X, Y, dan X0, Y0

Tabel 2.5 Pemilihan Bantalan Radial

23

fn =3

1

3,33

n (2.10)

Selanjutnya dapat dihitung juga faktor umur dan umur nominal bantalan

bola dengan menggunakan Persamaan 2.28 dan Persamaan 2.29 (Sularso, 1997).

fh = fnP

C (2.11)

Lh= 500 (fh)3 (2.12)