2-201106 Vol.8.No.1 Polinpdg Rino

9
DESAIN UMUR BANTALAN CARRIER IDLER BELT CONVEYOR PT. PELINDO II BENGKULU Erinofiardi (1) (1) Staf Pengajar Program Studi Teknik Mesin, Universitas Bengkulu ABSTRACT Bearing is one of important part of mechanical element, especially while two parts have relative motion. It is used in great variety of mechanical system, such as on vehicles or belt conveyor. Belt conveyor belongs to PT Pelido Bengkulu has problem with the life of bearing on its carrier idler, where their operation time’s is too short. The aim of this research is to find the life of ball bearing on belt conveyor in this company. Based on calculation, life of SKF 6005 ball bearing is 49,55 million revolution and 869,29 hours operation. Keywords: Ball Bearing, Belt Conveyor, Carrier Idler. 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Hampir di setiap komponen mesin yang bergerak ditemukan bantalan, yaitu jika ada gerak relatif antara dua komponen (bagian) maka bantalan adalah sebagai penghubungnya [2] . Contoh penggunaan bantalan diantaranya adalah pada poros dan carrier idler (roller) dari sebuah belt conveyor. PT. Pelabuhan Indonesia II (Persero) cabang Bengkulu merupakan salah satu perusahaan BUMN yang bergerak dibidang transportasi dan pengangkutan barang. Salah satu alat angkut yang dimiliki oleh PT. Pelindo II (Persero) ini adalah belt conveyor. Alat ini berfungsi untuk mengangkut (memindahkan) batu bara dari dermaga ke dalam kapal. Alat ini sangat efektif karena bisa mengangkut batu bara ke dalam kapal sebanyak 700 ton per jam. Masalah yang timbul pada perusahaan ini adalah pendeknya umur bantalan pada carrier idler belt conveyor, yaitu hanya sekitar tiga minggu. Belt conveyor pada perusahaan ini dipakai hampir 24 jam dalam sehari, sehingga menyebabkan bantalan pada carrier idler sering kali mengalami keausan. Berdasarkan kebutuhan tersebut, maka perlu dilakukan suatu penelitian yang bertujuan untuk mengetahui umur bantalan (bearing) pada carrier idler belt conveyor sehingga bisa dihitung umur bearing secara teoritik dan dianalisa dengan membandingkannya dengan kondisi kerja di lapangan saat ini. 1.2 Identifikasi Masalah Latar belakang yang dikemukakan sebelumnya, dapat diidentifikasi beberapa masalah yang akan diuraikan pada penelitian ini sebagai berikut : 1. Umur bantalan dengan keandalan 90 % 2. Umur bantalan dalam waktu operasi 3. Membandingkan dengan kondisi di lapangan. 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan penelitan ini adalah untuk mengetahui umur bantalan peluru yang dipakai pada belt conveyor, dan membandingkan dengan umur pakai di lapangan. 1.4 Metoda Penelitian Metoda yang digunakan dalam penelitian ini adalah metoda studi literatur dan perhitungan analitis. Studi literatur dilakukan dengan penelitian kepustakaan sehingga didapat data–data teoritis. Metoda perhitungan analisis dilakukan dengan menganalisis data hasil perhitungan dan membandingkannya dengan kondisi lapangan. Langkah awal penelitian dilakukan dengan studi literatur sehingga didapatkan pengetahuan awal untuk mengkaji objek penelitian pada tahap selanjutnya. Studi literatur juga dilakukan untuk membandingkan dan sebagai sumber utama proses– proses perancangan/perhitungan pada objek penelitian yang dapat dan mungkin dilakukan. Penelitian yang dilakukan menghasilkan data–data penting yang nantinya akan memberikan jawaban dari tujuan. Data–data didapatkan dari hasil perhitungan yang telah dilakukan pada objek penelitian. Data yang dilakukan antara lain hasil perhitungan umur bantalan dengan keandalan 90% dan umur berdasarkan waktu operasi. Analisa dilakukan dengan bantuan literatur dan kondisi lapangan sehingga dapat dibandingkan umur bantalan tersebut. 2. BANTALAN DAN KALKULASI UMUR 2.1 Bantalan Bantalan harus cukup kuat untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan baik maka

Transcript of 2-201106 Vol.8.No.1 Polinpdg Rino

Page 1: 2-201106 Vol.8.No.1 Polinpdg Rino

DESAIN UMUR BANTALAN CARRIER IDLERBELT CONVEYOR PT. PELINDO II BENGKULU

Erinofiardi(1)

(1)Staf Pengajar Program Studi Teknik Mesin, Universitas Bengkulu

ABSTRACT

Bearing is one of important part of mechanical element, especially while two parts haverelative motion. It is used in great variety of mechanical system, such as on vehicles or beltconveyor. Belt conveyor belongs to PT Pelido Bengkulu has problem with the life ofbearing on its carrier idler, where their operation time’s is too short. The aim of thisresearch is to find the life of ball bearing on belt conveyor in this company. Based oncalculation, life of SKF 6005 ball bearing is 49,55 million revolution and 869,29 hoursoperation.

Keywords: Ball Bearing, Belt Conveyor, Carrier Idler.

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Hampir di setiap komponen mesin yang bergerakditemukan bantalan, yaitu jika ada gerak relatifantara dua komponen (bagian) maka bantalan adalahsebagai penghubungnya[2]. Contoh penggunaanbantalan diantaranya adalah pada poros dan carrieridler (roller) dari sebuah belt conveyor.

PT. Pelabuhan Indonesia II (Persero) cabangBengkulu merupakan salah satu perusahaan BUMNyang bergerak dibidang transportasi danpengangkutan barang. Salah satu alat angkut yangdimiliki oleh PT. Pelindo II (Persero) ini adalah beltconveyor. Alat ini berfungsi untuk mengangkut(memindahkan) batu bara dari dermaga ke dalamkapal. Alat ini sangat efektif karena bisa mengangkutbatu bara ke dalam kapal sebanyak 700 ton per jam.

Masalah yang timbul pada perusahaan ini adalahpendeknya umur bantalan pada carrier idler beltconveyor, yaitu hanya sekitar tiga minggu. Beltconveyor pada perusahaan ini dipakai hampir 24 jamdalam sehari, sehingga menyebabkan bantalan padacarrier idler sering kali mengalami keausan.

Berdasarkan kebutuhan tersebut, maka perludilakukan suatu penelitian yang bertujuan untukmengetahui umur bantalan (bearing) pada carrieridler belt conveyor sehingga bisa dihitung umurbearing secara teoritik dan dianalisa denganmembandingkannya dengan kondisi kerja dilapangan saat ini.

1.2 Identifikasi Masalah

Latar belakang yang dikemukakan sebelumnya, dapatdiidentifikasi beberapa masalah yang akan diuraikanpada penelitian ini sebagai berikut :

1. Umur bantalan dengan keandalan 90 %

2. Umur bantalan dalam waktu operasi

3. Membandingkan dengan kondisi di lapangan.

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitan ini adalah untuk mengetahui umurbantalan peluru yang dipakai pada belt conveyor, danmembandingkan dengan umur pakai di lapangan.

1.4 Metoda Penelitian

Metoda yang digunakan dalam penelitian ini adalahmetoda studi literatur dan perhitungan analitis. Studiliteratur dilakukan dengan penelitian kepustakaansehingga didapat data–data teoritis. Metodaperhitungan analisis dilakukan dengan menganalisisdata hasil perhitungan dan membandingkannyadengan kondisi lapangan.

Langkah awal penelitian dilakukan dengan studiliteratur sehingga didapatkan pengetahuan awaluntuk mengkaji objek penelitian pada tahapselanjutnya. Studi literatur juga dilakukan untukmembandingkan dan sebagai sumber utama proses–proses perancangan/perhitungan pada objekpenelitian yang dapat dan mungkin dilakukan.

Penelitian yang dilakukan menghasilkan data–datapenting yang nantinya akan memberikan jawabandari tujuan. Data–data didapatkan dari hasilperhitungan yang telah dilakukan pada objekpenelitian. Data yang dilakukan antara lain hasilperhitungan umur bantalan dengan keandalan 90%dan umur berdasarkan waktu operasi.

Analisa dilakukan dengan bantuan literatur dankondisi lapangan sehingga dapat dibandingkan umurbantalan tersebut.

2. BANTALAN DAN KALKULASI UMUR

2.1 Bantalan

Bantalan harus cukup kuat untuk memungkinkanporos serta elemen mesin lainnya bekerja denganbaik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan baik maka

Page 2: 2-201106 Vol.8.No.1 Polinpdg Rino

Jurnal Teknik Mesin Vol. 8, No. 1, Juni 2011 ISSN 1829-8958

42

prestasi seluruh sistem akan menurun atau tak dapatbekerja secara semestinya. Bantalan dapatdiklasifikasikan berdasarkan gerakan yang diizinkanoleh desain bantalan itu sendiri, berdasarkan prinsipkerjanya dan juga berdasarkan gaya atau jenis bebanyang dapat ditahan oleh bantalan. Berikut macam–macam bantalan bila dilihat dari berbagai aspek :

1. Berdasarkan gesekan yang terjadi pada bantalan,maka bantalan dapat dibagi menjadi 2 jenis :

a. Anti–Friction bearing

b. Friction bearing

2. Berdasarkan beban yang ditahan oleh bearing,maka bantalan dapat dibagi menjadi 3 jenis :

a. Journal bearing

b. Foot step atau pivot bearing

c. Thrust bearing

2.1.1 Anti–Friction Bearing

Anti–Friction bearing adalah jenis bantalan yangtidak akan menimbulkan gesekan. Anti–Frictionbearing dapat dibedakan menjadi 2 jenis yaitu rollerbearing dan ball bearing. Ball bearing (bantalan bolaatau bantalan peluru) merupakan susunan bola–bolabaja yang dikeraskan yang terpasang diantara duabuah cincin, dalam dan luar untuk bantalan radialatau atas dan bawah untuk thrust bearing. Selain itujuga terdapat retainer atau separator yang menjagajarak antara bola baja tetap disekitar cincin. Bantalanbola jenis deep groove dirancang untuk menahanbeban radial dan beban aksial. Adapun jenis angularcontact dirancang untuk menahan beban aksial yanglebih besar dan juga dapat menahan beban radial.

Gambar 1 Bantalan Bola Radial Jenis Deep–Groove atau Conrad

Gambar 2 Jenis–Jenis Bantalan Bola

Page 3: 2-201106 Vol.8.No.1 Polinpdg Rino

Desain Umur Bantalan Carrier Idler Belt Conveyor PT. Pelindo II Bengkulu (Erinofiardi)

43

Bantalan rol menggunakan roller yang lurus, tirusatau berkontur yang dipasang diantara dua buahcincin. Secara umum, bantalan rol dapat menahanbeban statik dan dinamik yang lebih besar daripadabantalan bola hal ini disebabkan oleh kontaknya yanglebih besar. Selain itu bantalan rol ini juga lebihmurah daripada bantalan bola untuk ukuran danbeban yang besar. Biasanya bantalan rol hanya dapatmenahan beban dalam satu arah saja baik secararadial maupun aksial, kecuali bila roller-nya tirusatau berkontur. Secara garis besar, bantalan rol berupabantalan rol silindris, bantalan rol spherical, bantalan roltirus, dan bantalan rol jarum.

Gambar 3. Bantalan Rol Silindris

Gambar 4. Bantalan Sperik (Spherical Roller Bearing)

Gambar 5. Bantalan Rol Tirus (Tapered Roller Bearing)

Gambar 6. Bantalan Rol Jarum (Needle Roller Bearing)

Bantalan bola dan bantalan rol juga mempunyai jenisyang khusus dibuat untuk menahan beban aksialmurni. Namun cilindrycal roller thrust bearing akanmengalami gesekan yang lebih besar daripada ballthrust bearing akibat sliding antara roller dengancincin. Oleh karena itu biasanya roller thrust bearingini tidak boleh digunakan untuk kecepatan tinggi.

2.1.2. Friction Bearing

Friction bearing adalah jenis bantalan yang dapatmenimbulkan gesekan. Gesekan terjadi antara porosdan bantalan karena permukaan poros ditumpu olehpermukaan bantalan dengan perantara lapisanpelumas. Bantalan jenis ini mampu menumpu porosyang berputar dengan kecepatan tinggi dan bebanbesar. Bantalan ini sederhana konstruksinya dandapat dibuat serta dipasang dengan mudah. Karenagesekannya yang besar pada waktu mulai jalan,bantalan memerlukan momen awal yang lebih besar.Contoh dari friction bearing adalah bush bearing danplain bearing

Gambar 7 Bush bearing dan Plain bearing

2.1.3. Journal Bearing dan Thrust Bearing

Journal bearing adalah bantalan yang didesain untukmenahan beban yang tegak lurus terhadap sumbushaft horisontal. Journal bearing ini sering disebutbantalan luncur radial. Thrust bearing adalahbantalan yang didesain untuk menahan bebanhorisontal yang paralel dengan sumbu poroshorisontal. Thrust bearing ini juga disebut bantalanluncur aksial.

Gambar 8. Pembebanan Journal Bearing dan ThrustBearing

Page 4: 2-201106 Vol.8.No.1 Polinpdg Rino

Jurnal Teknik Mesin Vol. 8, No. 1, Juni 2011 ISSN 1829-8958

44

“Gambar (8)” menunjukkan arah pembebanan darijournal bearing dan thrust bearing. Journal bearingmendapat pembebanan dari atas dan menekan kebawah begitu juga sebaliknya (beban radial),sedangkan thrust bearing mendapat pembebanan darisamping kiri maupun kanan (beban aksial).

Gambar 9 Journal Bearing dan Thrust Bearing

2.1.4. Jenis–Jenis Bantalan Gelinding

Bantalan gelinding mempunyai banyak keuntunganyang ditimbulkan dari gesekan gelinding yang sangatkecil dibandingkan dengan bantalan luncur. Elemengelinding seperti bola atau rol, dipasang diantaracincin luar dan cincin dalam. Dengan memutar salahsatu cincin tersebut, bola atau rol akan membuatgerakan gelinding sehingga gesekan yang adadiantaranya akan jaun lebih kecil. Untuk bola ataurol, ketelitian harus tinggi dalam bentuk dan ukuran.Karena luas bidang kontak antara bola dan roldengan cincinnya sangat kecil maka besarnya bebanper satuan luas atau tekanannya menjadi sangattinggi. Dengan demikian bahan yang harus dipakaiharus mempunyai ketahanan serta kekerasan yangtinggi. Gambar-gambar berikut adalah macam–macam bantalan gelinding menurut bentuk danfungsinya :

Gambar 10. Single Row Groove Ball Bearings

Bearing ini mempunyai alur dalam di keduacincinnya, sehingga bearing jenis ini mempunyaikapasitas yang dapat menahan beban secara idealpada arah radial dan aksial.

Gambar 11. Double Row Self Aligning Ball Bearings

Bearing jenis ini mempunyai dua baris bola, masing–masing mempunyai alur sendiri–sendiri pada cincinbagian dalamnya. Pada umumnya bearing jenis initerdapat alur bola pada cincin luarnya. Cincin padabagian dalamnya bisa bergerak sendiri untukmenyesuaikan posisinya. Kelebihan dari bearingjenis ini yaitu dapat mengatasi masalah poros yangtidak segaris (excentric).

Gambar 12. Single Row Angular Contact Ball Bearings

Berdasarkan konstruksinya bearing jenis ini sangatideal untuk beban radial. Bearing jenis ini biasanyadipasangkan dengan bearing lain baik itudipasangkan secara paralel maupun bertolakbelakang sehingga bearing ini juga mampu untukmenahan beban aksial.

Gambar 13. Double Row Angular Contact BallBearings

Bearing jenis ini disamping dapat menahan bebanradial, juga dapat menahan beban aksial dalam duaarah. Berdasarkan konstruksinya bearing ini jugadapat menahan beban torsi. Bearing ini juga bisa

Page 5: 2-201106 Vol.8.No.1 Polinpdg Rino

Desain Umur Bantalan Carrier Idler Belt Conveyor PT. Pelindo II Bengkulu (Erinofiardi)

45

digunakan untuk mengganti dua buah bearing jikaruangan yang tersedia tidak mencukupi.

Gambar 14. Double Row Barrel Roller Bearings

Bearing jenis ini mempunyai dua baris elemen rolleryang pada umumnya mempunyai alur berbentuk bolapada cincin luarnya. Bearing jenis ini memilikikapasitas beban radial yang besar sehingga bearingini sangat ideal untuk menahan beban kejut.

Gambar 15. Single Row Cylindrical Bearings

Bearing jenis ini mempunyai dua alur pada satucincin yang biasanya terpisah. Efek dari pemisahanini cincin dapat bergerak secara aksial denganmengikuti cincin yang lain. Hal ini merupakan suatukeuntungan karena apabila bearing ini harusmengalami perubahan bentuk karena temperaturmaka cincinnya akan mudah menyesuaikanposisinya. Bearing jenis ini mempunyai beban radialyang cukup besar dan cocok pada kecepatan tinggi.

Gambar 16. Tapered Roller Bearings

Bearing jenis ini jika dilihat dari konstruksinyasangat ideal untuk beban aksial maupun radial. Jenisbearing ini dapat dipisah dimana cincin dalamnya

dapat dipasang secara bersamaan dengan rollernyadan cincin luarnya terpisah.

Gambar 17. Single Direction Thrust Ball Bearings

Bearing jenis ini hanya mampu menahan bebanaksial satu arah saja. Bearing ini elemennya dapatdipisahkan sehingga mudah untuk melakukanpemasangan. Beban aksial yang mampu ditahan olehbearing ini tergantung dari kecepatannya. Bearingjenis ini sangat sensitif terhadap ketidaktepatanporos terhadap rumahnya.

Gambar 18. Double Direction Thrust Ball Bearings

Bearing jenis ini hampir sama dengan singledirection thrust ball bearings karena hanya mampumenahan beban aksial dalam satu arah saja. Elemenbearing ini mudah dilepaskan sehingga mudah dalammelakukan pemasangan. Beban aksial minimumyang mampu ditahan oleh bearing ini tergantung darikecepatannya. Jenis bearing ini juga sensitif terhadapketidaktepatan poros terhadap rumahnya.

Gambar 19. Ball and Socket Bearings

Bearing jenis ini mempunyai alur dalam yangberbentuk bola. Alur ini dapat membuat elemennyaberdiri sendiri. Kapasitas dari bearing ini sangatbesar terhadap beban aksial selain itu bearing inijuga mapu menahan beban radial secara simultan dancocok untuk kecepatan yang tinggi.

Roller bearing mempunyai kelebihan dankekurangan jika dibandingkan dengan sliding

Page 6: 2-201106 Vol.8.No.1 Polinpdg Rino

Jurnal Teknik Mesin Vol. 8, No. 1, Juni 2011 ISSN 1829-8958

46

bearing[1]. Kelebihannya adalah bisa menyokongkombinasi beban thrust dan radial, tidak sensitifterhadap pelumasan, cukup stabil, temperatur yangcukup rendah, ada pelumas sendiri didalam sealnyadan hanya membutuhkan tempat yang kecil dalamarah aksial. Disamping itu roller bearing mempunyaikekurangan yaitu diantaranya; bisa gagal karenabeban fatigue, butuh tempat yang lebih besar dalamarah radial, kurang mampu menahan damping,suaranya cukup keras,lebih membutuhkan alignment,lebih mahal dan gesekannya lebih tinggi.

2.2 Perhitungan Beban dan Umur BantalanGelinding

Perhitungan Beban Ekivalen

Suatu beban yang besarnya sedemikian rupa hinggamemberikan umur yang sama dengan umur yangdiberikan oleh beban dan kondisi putaran sebenarnyadisebut beban ekivalen dinamis (Sularso, 1978). Jikasuatu deformasi permanen maksimum yang terjadikarena kondisi beban statis yang sebenarnya padabagian elemen gelinding membuat kontak dengancincin pada tegangan maksimum, maka beban yangmenimbulkan deformasi tersebut dinamakan bebanekivalen statis.

Jika sebuah bantalan membawa beban radial Fr (kg)dan beban aksial Fa (kg) maka beban ekivalendinamis Pr (kg) adalah sebagai berikut :

Untuk bantalan radial (kecuali bantalan rol silinder)

Pr = XVFr + YFa ... (1)

Untuk bantalan aksial, beban aksial ekivalen dinamispa (kg)

Pa = XFr + YFa ...(2)

2.2.2. Perhitungan Umur Bantalan denganKeandalan 90%

Untuk menghitung umur bantalan dengan keandalan90% digunakan rumus[3] :

L10 = ...(3)

dimana :

L10 = Umur bantalan dengan keandalan 90%

C = Basic load system (kN)

P = Beban ekuivalen dinamis (kN)

P = Konstanta untuk bantalan bola (p = 3)

untuk bantalan rol p =

Sedangkan persamaan yang dipakai untukmenghitung umur bantalan berdasarkan waktuoperasi adalah[5]:

L10h = L10 ...(4)

dimana :

L10h = Umur bantalan berdasarkan waktu operasi

L10 = Umur bantalan dengan keandalan 90%

n = Putaran motor penggerak (rpm)

3. METODOLOGI PENELITIAN

Prosedur dalam penelitian ini meliputi studilapangan, studi literatur, pengambilan data,pengolahan data, analisa dan pembahasan dankesimpulan. Dalam penelitian ini dilakukanpengamatan pada bantalan carrier idler yangmengangkut material batu bara. Pada carrier beltconveyor terdapat bantalan gelinding yang berfungsiuntuk menggerakkan idler pada saat belt sedangberjalan. Komponen yang digunakan oleh beltconveyor untuk memindahkan batu bara ke kapalyaitu : Motor penggerak conveyor, belt, carrier danbantalan.

Motor penggerak conveyor berfungsi sebagaipenggerak belt conveyor yang memiliki daya cukupbesar. Motor penggerak ini memiliki putaran 950rpm. Motor penggerak ini menggerakkan drive pulleydari belt conveyor.

Gambar 20. Motor Penggerak Belt Conveyor

Belt berfungsi sebagai pembawa material. Batu barayang diangkut belt biasanya batu bara yang telah dicrusher karena jika batu bara tidak di crusher makabelt akan sobek. Ukuran dari belt conveyor yang adadi PT. PELINDO adalah 4 fly untuk bagian depan, 3fly untuk bagian tengah dan belakang dengan ukuranlebar belt 1.200 mm dengan merek BANDO.

Gambar 21. Belt conveyor pada PT. Pelindo II

Page 7: 2-201106 Vol.8.No.1 Polinpdg Rino

Desain Umur Bantalan Carrier Idler Belt Conveyor PT. Pelindo II Bengkulu (Erinofiardi)

47

Carrier merupakan alat yang terdiri dari carryingidler dan impact idler. Carrier ini berbentuk V (sisiA dan C miring, sisi B datar) yang berfungsi untukmenahan beban yang diangkut pada belt dan jugaberfungsi agar batu bara yang diangkut tidak tumpah.

Gambar 22. Carrier

Bantalan merupakan salah satu bagian dari elemenmesin yang memegang peranan cukup penting karenafungsinya untuk menumpu sebuah poros agar porosdapat berputar tanpa mengalami gesekan yangberlebihan. Bantalan harus cukup kuat untukmemungkinkan poros serta elemen mesin lainnyabekerja dengan baik maka dari itu bantalan perludiberi pelumas agar performa dari bantalan tersebutselalu baik. Bantalan yang digunakan yaitu jenis SKF6005 single row deep groove ball bearingsmempunyai spesifikasi sebagai berikut[4]:

Designations : 6005 Single Deep Groove BallBearings

Principal dimentionDiameter luar : 47 mmDiameter dalam : 25 mmTebal : 12 mm

Basic load ratingDynamic (C) : 11,9 KNStatic (Co) : 6,55 KN

Fatique load limit (Pu) : 0,275 KN

Mass : 0,080 kg

Gambar 23. Ball bearing SKF 6005

Data yang diambil dari lapangan ini meliputi jenisBantalan, basic load dynamic (C), basic load static(Co), beban radial (Fr), beban aksial (Fa) dan Putarandari motor penggerak conveyor (n).

Tabel 1. Data Lapangan

JenisBearing

C Co Fr Fa Putaran

SKF6005

11,9kN

6,55KN

1,905kN

1,905kN

950rpm

Kemudian dilakukan penghitungan umur bantalandengan keandalan 90% dan juga berdasarkan waktuoperasi sehingga bisa nantinya dibandingkan dengankondisi sebenarnya di lapangan.

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Perancangan

Bantalan yang digunakan yaitu jenis SKF 6005 singlerow deep groove ball bearings, hasil perhitungannyaadalah :

Besar beban ekivalen dihitung dengan menggunakanrumus P = XFr + Yfa

Faktor beban radial dan faktor beban aksial didapatdengan cara menghitung perbandingan antara bebanaksial dengan basic load static ( Co ) dan didapat :

= = 0,29

Besar faktor pembanding e dengan = 0,29 tidak

terdapat pada tabel sehingga untuk mendapatkanhasil dari faktor beban radial (X) dan faktor bebanaksial (Y) dilakukan interpolasi. Sehingga didapat :

=

=

0,0011 + 0,161 = 0,14 Y

Y =

Y = 1,14

Faktor beban radial untuk semua perbandingan

adalah 0,56 sehingga beban ekivalen dinamis yangdiperoleh adalah :

P = (0,56 x 1,905 ) + ( 1,14 x 1,905 )

P = 3,24 kN

Page 8: 2-201106 Vol.8.No.1 Polinpdg Rino

Jurnal Teknik Mesin Vol. 8, No. 1, Juni 2011 ISSN 1829-8958

48

Dengan menggunakan data lapangan umur daribantalan dengan keandalan 90% yang dinyatakandengan L10 dapat dihitung.

L10 =

L10 =

L10 = 49,55 juta putaran

Setelah melakukan perhitungan didapatkan hasil

sebagai berikut : faktor = 0,29, beban ekivalen P

= 3,24 kN dan umur bantalan 49,55 juta putaran.

Belt conveyor beroperasi tanpa henti selama batubara yang dipindahkan belum selesai. Belt conveyorberhenti pada jam istirahat atau pada jam makan, jadibantalan bekerja secara terus menerus tanpa hentikecuali pada jam–jam tertentu. Umur bantalan padakecepatan konstan dapat dihitung dengan persamaan:

L10h = L10

Sehingga didapatkan umur bantalan :

L10h = 49,55

L10h = 869,29 jam operasi

Jadi umur bantalan dari hasil perhitungan adalah869,29 jam operasi

4.2 Pembahasan

Dari hasil perhitungan yang telah dilakukan denganmenggunakan keandalan 90% untuk menghitungumur bantalan SKF 6005 didapat jumlah putaranyang dihasilkan yaitu sebanyak 49,55 juta putarandan umur bantalan yang didapat yaitu 869,29 jamoperasi.

Berdasarkan data di lapangan, bantalan yang seringmengalami kerusakan yaitu bantalan yang ada padacarrier A dan C hal ini disebabkan karena posisi daribantalan yang membentuk sudut sekitar 45o dandiberi pembebanan serta berputar dengan putaranyang cukup tinggi sehingga bantalan mengalamifatigue atau kelelahan yang cukup cepat. Disampingkarena pengaruh kondisi alam yaitu dekat denganlaut, faktor panas yang ditimbulkan oleh lamanyaoperasi belt conveyor (yang bekerja terus-menerus)juga mempengaruhi umur bantalannya.

Bantalan yang ada pada carrier ini mempunyai umuryang sangat pendek yang tidak sesuai dengan hasilperhitungan. Dalam keadaan sebenarnya umurbantalan hanya sekitar 3 minggu, tidak sesuai denganhasil perhitungan yang didapatkan secara teori yaitusekitar 40 hari. Meskipun bantalan mengalamikeausan, bantalan tidak langsung diberi penanganantetapi dibiarkan sampai mengalami kerusakan yang

cukup parah dan kalau tidak bisa digunakan lagi barudilakukan penggantian. Perusahaan ini tidakmelakukan preventive maintenance dan predictivemaintenance pada bantalan carrier idler.

Berdasarkan beban yang terjadi, pada carrier idler Adan C (yang berposisi miring) sebaiknya perusahaanmengganti jenis bantalan yang dipakai dengan yangbisa mengakomodir beban yang terjadi. Pemilihanjenis bantalan yang tepat akan memperpanjang umurpemakaian.

5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari data dan hasil analisa di atas dapat diambilbeberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Umur bantalan SKF 6005 single deep grooveball bearing adalah 49,55 juta putaran dan waktuoperasinya adalah 869,29 jam.

2. Setelah dibandingkan dengan kondisi lapanganumur berdasarkan hasil perhitungan jauh lebihlama dengan kondisi lapangan, dimana umurhasil perhitungan adalah 38 hari (asumsiberoperasi 23 jam/hari sebagaimana kondisioperasi lapangan) dan umur operasi hanyasekitar 21 hari.

5.2. Saran

Dari hasil perhitungan dan analisa di atas dapatdiberikan saran kepada perusahaan agar menggantiball bearing dengan spesifikasi yang lebih tinggi ataumengganti dengan jenis roller bearing lainnya,terutama untuk sisi miring dari carrier idler yangsering mengalami kerusakan terlebih dahulu. Denganmemperhatikan nilai ekonomis perusahaanhendaknya mencoba mempertimbangkan lagi manayang lebih ekonomis jika tetap dilakukan pemakaianseperti sekarang atau dengan meningkatkanperawatan dengan melakukan preventive danpredictive maintenance.

PUSTAKA

1. Hamrock, B. J., Fundamental of Fluid FilmLubrication, McGraw-Hill, 1994

2. Norton, Robert L., Machine Design anIntegrated Approach, Prentice Hall Inc., 2004.

3. Shigley, J.E., Mechanical Engineering Design,McGrawHill, 1993.

4. SKF general catalogue, Media–Print,Germany, 2003.

5. Spotts M. F., Design of machine elements sixthedition, Prentice Hall of India Private Limited.New Delhi, 1985.

Page 9: 2-201106 Vol.8.No.1 Polinpdg Rino

Desain Umur Bantalan Carrier Idler Belt Conveyor PT. Pelindo II Bengkulu (Erinofiardi)

49

6. Sularso, Dasar perencanaan dan pemilihan

elemen mesin, Pradnya paramita. Jakarta, 1978.

CURRICULUM VITAE

Erinofiardi, ST., MT., menyelesaikan pendidikanS1 Teknik Mesin Universitas Andalas tahun 1997, S2ITB Bandung tahun 2007. Alamat : Jl. W.R.Supratman Kandang Limun, Bengkulu. Telp. (0736)344087, email: [email protected]