BAB II PEMBAHASAN PEMBAHASAN 2.1 Tribologi Tribology berasal dari kata tribos (bahasa Yunani Yunani yang berarti rubbing, dan logy atau logia artinya studi. Tribologi adalah ilmu dan teknologi dari permukaan material yang berinteraksi satu sama lain dalam gerakan relatif, atau ilmu yang terkait dengan gesekan, keausan dan pelumasan. Semua mahasiswa yang mengambil matakuliah ini akan mengetahui berbagai aspek dalam tribologi dan dapat mengaplikasikan konsep tribologi dalam perancangan teknik, manufacturing dan maintenance. Matakuliah ini akan memberikan pemahaman kepada mahasiswa tentang konsep tribologi dan manfaatnya, serta aplikasi tribologi dalam berbagai bidang seperti biomedis, otomotif, perawatan peralatan industri, dll. Tribo Tr ibolog logii mel meliba ibatka tkan n kaj kajian ian sep sepert ertii ges gesera eran, n, pel pelinc incira iran, n, dan hak hakisa isan n di dal dalam am bearing, alat transmisi, enjin, dan elemen-elemen mesin yang lain. emilihan bahan, saduran permukaan dan topografi permukaan merupakan asas penyelidikan tribologi kini. Tekn knol olog ogii
peli pe linc ncir iran an
yang ya ng
berk be rkai aitt
rapa ra patt
deng de ngan an
trib tr ibol olog ogii
meru me rupa paka kan n
tekn te knik ik
mengurangkan daya geseran dan hakisan menerusi bahan pelincir dan penggunaan bahan pelincir pada kawasan geseran. !aya geseran tidak semestinya perlu dikurangkan pada setiap masa dan situasi. Sebagai contoh, daya geseran yang berkurangan pada gear -gear -gear yang yan g ber bersam sambun bungan gan di dal dalam am ses sesebu ebuah ah ala alatt tra transm nsmisi isi aka akan n men mengaki gakibat batkan kan pro proses ses menukar gear kurang efektif. Sehubungan itu, tribologi diperlukan untuk mengkaji daya geseran dalam alat-alat transmisi. "alaupun penggunaan pelumas sudah dimulai sejak jaman kuno, misalnya pada peralatan seperti roda pembuatan keramik, engsel pintu, roda kereta, seluncur untuk menyeret batu besar#patung di Mesir dll. $amun pembahasan secara ilmiah terhadap teknologi pelumas dan pelumasan ini relatif baru. erumusan pertama hukum tribologi baru mengemuka pada abad %&, pada saat itu insinyur-artis, insinyur-artis, 'eonardo da inci (%)&*- %&%+, menemukan bahwa gaya friksi sebanding dengan gaya normal. Terminologi T/0'01 diperkenalkan baru sekitar tahun %+22 sebagai ilmu sain sain tentan tentang g friksi friksi (frict (friction ion, , keausa keausan n (wear (wear pelumas pelumasan an (lubri (lubricat cation ion, , dan sudah sudah
digunakan secara global untuk menggambarkan aktifitas yang jangkauannya luas ini. 3riction biasanya merupakan cabang ilmu dari bidang teknik mesin ataupun fisika. "ear biasanya bagian dari ilmu bahan atau metalurgi. 'ubrication adalah cabang !engan demikian tribologi adalah ilmu indisipliner dalam semua aspek, dan memberikan dasar sain untuk memahami fenomena gesekan dan pelumasan dalam sistim tribologi. 4fisiensi pelumasan dan aplikasi pelumas selanjutnya tergantung pada paremeter kunci seperti konsis konsisten tensi, si, proper properti ti aliran aliran atau atau 5iskos 5iskosit itas as untuk untuk cairan cairan yang yang selalui selalui muncul muncul pada spesifikasi semua pelumas.
2.2 Gesekan 3riksi adalah gaya yang menahan gerakan sliding atau rolling satu benda terhadap benda lainnya. 3riksi merupakan faktor yang penting dalam mekanisme operasi sebagian besar peralatan atau mesin. 3riksi besar (high friction friction dibutuhkan untuk bekerjanya mur dan baut, klip kertas, penjepit (tang catut, catu t, sol sepatu, alat pemegang dll. 1aya friksi dibutuhkan pada saat kita jalan agar tidak terpeleset. 3riksi juga dibutuhkaan agar dapat menumpuk pasir, apel dll. $amun friksi juga merupakan tahanan tehadap gerakan yang bersifat merugikan.*67 tenaga mesin mobil dipergunakan untuk mengatasi gaya friksi pada elemen mesin yang bergerak. 0leh karena itu friksi kecil (low friction, friction, dikehendaki untuk benda yang bergerak seperti mesin tenaga (engine, ski, elemen arloji#jam dll. !isamping itu juga dibutuhkan friksi konstan (constant friction yaitu untuk rem, dan kopling agar geakkan tidak tersendat sendat.
!i awali oleh 'eonardo da inci (%)&*-%&%+ yang mula-mula merumuskan cara mengurangi gesekan dalam bentuk yang riil dan terstruktur. !a inci meninggalkan sketsa ball bearing kayu yang sangat mirip dengan ball bearing logam yang dipakai saat ini. 8emudian 9montons (%2++ dan selanjutnya :oulomb (%;&% merumuskan hukum < hukum fisika mengenai gesekan dan disebut =ukum 1esekan 9montons-:oulomb. =ukum ini sederhana dan berisi empat butir postulat > % 1aya gesekan pada permukaan yang bersentuhan berbanding lurus dengan gaya tegak lurus pada permukaan tersebut. * 1aya gesekan tidak bergantung pada luas proyeksi permukaan yang bersentuhan. ? 1aya gesekan tidak berhubungan dengan kecepatan sliding permukaan. ) 1aya gesekan statis lebih besar daripada gaya gesekan dinamis ada umumnya gesekan dapat menimbulkan kerusakan pada suatu material. 1esekan merupakan kejadian yang tidak bsa di pisahkan dalam pemesinan maupun kehidupan sehari. !alam insutri sendiri, mereka saling berlomba- lomba meneliti cara untuk mengurangi gesekan, karena gesekan sendiri mampu menimbulkan kerugian yang cukup besar. $amun dalam beberapa situasi tidak semua gesekan tidak di inginkan. Seperti rem, menggunakan gesekan untuk melakukan kerjanya yaitu memperlambat atau menggurangi kecepatan, hingga berhenti dan menahan pada posisinya. 8emudian roda penggerak yang menggunakan gesekan untuk membuat gaya dorong terhadap lintasan atau jalannya. 'alu klem dan kollet menggunakan gesekan untuk menahan komponen yang sedang di kerjakan selama operasi pemesinan. ada aplikasi proses < proses ini gesekan yang besar dan konsisten sangat di butuhkan. =al < hal utama yang mempengaruhi terjadinya gesekan, antara lain > %. 9dhesi 9dhesi merupakan ikatan antara materi < materi yang berbeda. 8ekuatan adhesi bergantung pada struktur dan sifat kimia dari bahan < bahan yang berpasangan. 8arakteristik permukaan juga berpengaruh, seperti ketinggian puncak dan lembah (tinggi atau rendahnya kekasaran bahan, yang di sebut asperities. 8adang asperities pada komponen < komponen yag berpasangan di pisahkan atau di pecahkan selama gerakan relatif, sementara untuk kondisi lain gerakannya di tahan ketika asperitiesnya
naik ke atas atau di bawah yang lain.
*. 4fek %. 1aya gesekan statis 1aya ini terjadi antara dua benda padat yang diam atau tidak ada gerak relatif antara satu benda dengan benda lainnya. Saat suatu benda ditarik dengan sebuah gaya dan benda tersebut belum bergerak, maka berarti ada gaya yang berlawanan arah dengan arah gerak benda tersebut. 1aya itu adalah ga ya gesekan statik (fs . 9pabila gaya tarik diperbesar dan balok belum bergerak, berarti gaya gesekan statis (fs bertambah besar sampai mencapai harga maksimum. =asil percobaan menunjukkan bahwa gaya gesekan statik maksimum (fsmaks sebanding dengan gaya normal ($. =arga kesebandingan ini disebut koefisien gesekan statis (@s. 8oefisien gesekan merupakan tetapan yang menunjukkan tingkat kekasaran benda. 1aya gesekan statis mempunyai nilai yang terletak antara nol sampai nilai maksimum sebesar @s$.
2. 1aya gesekan kinetis
Antuk menggerakkan balok kayu di atas lantai dibutuhkan gaya yang dapat mengatasi gaya gesekan statis (fs. Setelah bergerak, gaya itu mempertahankan gerak benda dan digunakan untuk mengatasi gaya gesekan kinetisnya (fk. Sehingga han ya diperlukan gaya yang lebih kecil daripada gaya yang digunakan untuk mulai menggerakkannya. Setelah bergerak, gaya gesek statis (fs berkurang sdikit demi sedikit dan berubah menjadi gaya gesekan kinetis (fk. Sehingga, besar gaya kinetis selalu lebih besar daripada gaya gesekan statis maksimum. fk B fs maks gaya gesekan kinetis mencerminkan hubungan relatif antara dua permukaan yang melakukan kontak.
2.3. Keausan (wear 8eausan (wear adalah hilangnya materi dari permukaan benda padat sebagai akibat dari gerakan mekanik. 8eausan umumnya sebagi kehilangan materi yang timbul sebagai akibat interaksi mekanik dua permukaan yang bergerak slidding dan dibebani. ni merupakan fenomena normal yang terjadi jika dua permukaan saling bergesekan, maka akan ada keausan.atau perpindahan materi :ontohnya uang logam manjadi tumpul setelah lama dipakai akibat bergesekan dengan kain dan jari manusia. ensil mejadi tumpul akibat bersesek dengan kertas, jalan kerena menjadi legok atau tumpul akibat digelindingi oleh roda kereta terus menerus.. =anya makhluk hidup (sendi tulang yang tidak rusak akibat keausan disebabkan memilki kemampuan penyembuhan diri. !engan pertumbuhan. $amun ada juga organ yang tidak punya kemampuan pulih, misalnya gigi. Studi tentang keausan secatra sistematik
dihampat oleh dua faktor utama yaituC %. 9danya sejumlah mekanisme proses keausan yang bekerja terpisah. *. 8esulitan mengukur jumlah kecil materi yang terlibat. 8esulitan ini dapat diatas menggunakan teknik penelusuran (tracer techniDues isotop radioaktif yang memnungkinakn pengukuran jumlah kecil. 8eausan sendiri mempunyai dua sifat yaitu keausan normal dan keausan tidak normal ( akibat penggantian minyak pelumas yang tidak teratur . 8emudian hal < hal yang mempengaruhi keausan > %. embebanan *. 8ecepatan ?. Eumlah minyak pelumas ). Eenis minyak pelumas &. Temperatur 2. 8ekerasan permukaan ;. 8ehalusan permukaan F. 9danya benda < benda asing +. 9danya benda kimia Sebagaimana telah di jelaskan, material jenis apapun akan mengalami keausan dengan mekanisme yang beragam , yaitu keausan adhesi5e, keausan abrasi5e, keausan lelah , keausan oksidasi dan keausan erosi. Jenis keausan
/erikut penjelasan ringkas dari mekanisme-mekanisme tersebut > %. 8eausan adhesi5e ( 9dhesi5e "ear 8eausan adhesif adalah salah satu jenis keausan yang disebabkan oleh terikat atau melekat ( adhesi5e atau berpindahnya partikel dari suatu permukaan material yang lemah ke material yang lebih keras serta deformasi plastis dan pada akhirnya terjadi pelepasan # pengoyakan salah satu material. roses bermula ketika benda dengan kekerasan yang lebih tinggi menyentuh permukaan yang lemah kemudian terjadi pengikatan. engikatan ini terjadi secara spontan dan dapat terjadi dalam suhu yang rendah atau moderat. 9dhesi5e wear sering juga disebut galling, scoring, scuffing, seiGure, atau seiGing.
3aktor < faktor yang menyebabkan keausan adhesi5e > 9.
8ecenderungan dari material yang berbeda untuk membentuk larutan padat atau senyawa intermetalik.
/.
8ebersihan permukaan. Eumlah wear debris akibat terjadinya aus melalui mekanisme adhesif ini dapat dikurangi dengan cara ,antara lain > - Menggunakan material keras. - Material dengan jenis yang berbeda, misal berbeda struktur kristalnya.
*. 8eausan abrasif ( 9brasi5e "ear 8eausan jenis ini terjadi bila suatu partikel keras ( asperity dari material tertentu meluncur pada permukaan material lain yang lebih lunak sehingga terjadi penetrasi atau pemotongan material yang lebih lunak. Tingkat keausan pada mekanisme ini ditentukan oleh derajat kebebasan ( degree of freedom partikel keras atau asperity tersebut. Sebagai contoh partikel pasir silica akan menghasilkan keausan yang lebih tinggi ketika diikat pada suatu permukaan seperti pada kertas amplas, dibandingkan bila pertikel tersebut berada di dalam sistem slury. ada kasus pertama, partikel tersebut akan tertarik sepanjang permukaan dan akhirnya mengakibtakan pengoyakan. Sementara pada kasus terakhir, partikel tersebut mungkin hanya berputar ( rolling tanpa efek abrasi. 9da dua kategori keausan ini, yaitu> a. Two body abrasion 8eausan ini disebabkan oleh hilangnya material karena proses rubbing (penggarukan oleh material lain yang lebih keras dibanding material yang lain. Sehingga mateial yang lunak akan terabrasi. :ontohnya pada proses permesinan, antara lain cutting, atau turning. b. Three body abrasion 9us yang disebabkan proses galling sehingga serpihan hasil gesekan yang terbentuk (debris mengeras serta ikut berperan dalam hilangnya material
karena proses gesekan yang terjadi secara berulang-ulang. Eadi pengertian Htiga bendaI disini adalah dua material yang saling bergesekan dan sebuah benda serpihan hasil gesekan. Sedangkan pada keausan Hdua bendaI, debris atau serpihan hasil gesekan tidak ada. !ebris berasal dari logam lembaran yang teradhesi pada permukaan alat cetak, kemudian karena proses pembentukan yang terjadi, serpihan ini akan menggaruk permukaan pelat, sehingga terjadilah keausan secara abrasif. 3aktor yang berperan dalam kaitannya dengan ketahanan material terhadap abrasi5e wear antara lain> - Material hardness - 8ondisi struktur mikro - Akuran abrasif - /entuk abrasif /entuk kerusakan permukaan akibat abrasi5e wear, antara lain > - Scratching ( 1oresan - Scoring - 1ouging ( :ongkelan ?. 8eausan lelah (Surface 3atigue "ear 8eausan lelah # fatik pada permukaan pada hakikatnya bisa terjadi baik secara abrasif atau adhesif. Tetapi keausan jenis ini terjadi akibat interaksi permukaan dimana permukaan yang mengalami beban berulang akan mengarah pada pembentukan retak-retak mikro. etak-retak mikro tersebut pada akhirnya menyatu dan menghasilkan pengelupasan material. =al ini akan berakibat pada meningkatnya tegangan gesek. ). 8eausan 0ksidasi # 8orosif (Tribo :hemical "ear 8eausan kimiawi merupakan kombinasi antara proses mekanis d an proses termal yang terjadi pada permukaan benda serta lingkungan sekitarnya. Sebagai contoh, proses oksidasi yang sering terjadi pada sistem kontak luncur (sliding contact antar logam. roses ini lama kelamaan akan menyebabkan perambatan retak dan juga terjadi abrasi. eningkatan suhu dan perubahan sifat mekanis pada asperiti adalah akibat dari keausan kimiawi. 8eausan jenis ini akan
menyebabkan korosi pada logam. &. 8eausan 4rosi ( 4rosion "ear roses erosi disebabkan oleh gas dan cairan yang membawa partikel padatan yang membentur permukaan material. Eika sudut benturannya kecil, keausan yang dihasilkan analog dengan abrasi5e. $amun, jika sudut benturannya membentuk sudut gaya normal ( +6 derajat , maka keausan yang terjadi akan mengakibatkan brittle f ailure pada permukaannya. Pengurangan Keausan
Antuk mengurangi keausan yang terjadi, ada berbagai konsep yang diterapkan para ahli tribologi selain dengan pemberian cairan pelumas pada permukaan yang bergesekan. !alam poses pembentukan lembaran logam, galling yang terjadi bisa diminimalisasi dengan perlakuan pada pelat ataupun pada alat pembentuknya. 1alling adalah pemberian cairan pelumas pada permukaan pelat. !ry lubricant dengan proses pelapisan tipis pada pelat dengan logam paduan lain dan pelapisan pada alat pembentuk atau tool. elapisan ini bisa dengan metode physical 5apor deposition (! atau dengan cara chemical 5apor deposition (:!. engaruh keausan, jika keausan terjadi pada > %.
/antalan, maka akan menimbulkan getaran dengan amplitude dan frekuensi yang berlainan
*. 9lat-alat ukur, maka akan mengurangi ketelitian ?. 9lat-alat reproduksi, maka akan mengurangi kwalitas dan kapasitas ). Silinder motor trak, maka akan menimbulkan penurunan daya dan penambahan pemakaian bahan bakar =al-hal yang harus perancang coba untuk menentukan pendekatan-pendekatan spesifik untuk mengurangi keausan yaitu> %. ertahankan agar kontak gaya tetap rendah antara permukaan-permukaan yang bergeser, *. ertahankan suhu rendah pada permukaan-permukaan yang berhubungan,
?. 1unakan permukaan-permukaan kontak yang keras, ).
=aluskan permukan-permukaan yang berhubungan,
&.
ertahankan pelumasan yang terus menerus untuk mengurangi gesekan,
2.
ertahankan agar kekentalan relatife antara permukaan-permukaan tetap rendah,
;.
Tentukan bahan-bahan yang memiliki sifat keausan yang baik.
2.! Pelu"asan (#ubri$a%ion elumasan adalah tindakan menempatkan pelumas antara permukaan yang saling bergeser untuk mengurangi keausan dan friksi. engembangan dan uji pelumas merupakan aspek tribologi yang menerima perhatian sangat besar. Satu perusahaan pelumas bisa memasarkan ratusan jenis pelumas dan tidak ada 3ungsi utama dari pelumas adalah mengurangi gesekan antara bidang satu dengan bidang lainnya. 3ungsi pelumas yang lain, yaitu > -
Membuang kotoran,
-
Mengurangi# menghilangkan panas dari bantalan-bantalan dan elemen-elemen mesin lainnya.
8ondisi optimum pelumasan diperoleh pada saat kedua permukaan yang saling bergesekan dipisahkan secara sempurna oleh lapisan selaput (film minyak yang ketebalannya cukup untuk menghindari terjadinya kontak antara logam dengan logam. 8etebalan minimum lapisan minyak pelumas harus jauh lebih besar dari kekasaran permukaan logam. /eberapa sifat yang memberikan sumbangan bagi unjuk kerja pelumas yang memuaskan > J 8emampuan melumas yang baik untuk meningkatkan gesekan rendah, J iskositas yang memadai sesuai penggunaannya,
J enguapan yang rendah dalam kondisi operasi, J
8arakteristik aliran memuaskan sesuai suhu-suhu yang dijumpai dalam pemakaiannya,
J
8ondikti5itas panas yang tepat dan panas spesifik untuk melaksanakan fumgsi pemindahan panas,
J Stabilitas kimia dan panas yang baik dan kemampuan mempertahankan karakteristik yang diinginkan, J 8ecocokan dengan bahan-bahan lain dalam system seperti bantalan, perapat, dan komponen-komponen mesin, khususnya berkenaan dengan perlindungan karat dan degradasi, J amah lingkunagan.
Mekanis"e &elu"asan 1. Pelu"asan 'iroina"is
elumas hidrodinamis ialah pelumas yang tergantung pada gerak hidrodinamis yang merupakan sifat dari aliran 5iskos. Yang terjadi pada pelumasan bantalan luncur. Minyak pelumas melekat baik pada permukaan yang bergerak maupun permukaan diam dan kemudian diseret (dihisap masuk kedalam ruang bebas pada arah
yang putaran
disertai tekanan yang cukup besar untuk mengangkat beban. 8edua permukaan dipisahkan oleh lapisan selaput minyak pelumas. 9gar permukaan terpisah pada saat diberi beban maka tekanan rata-rata dari
bidang-bidang tetap
lapisan selaput harus lebih
besar dari tekanan atmosfir. 8ondisi yang diperlukan untuktuk menimbulkan lapisan selaput tipis yang dapat mengangkat beban karena gerak hidrodinamis adalah > a. 1erak relatif dari permukaan, b. 'apisan selaput tipis minyak yang nenyempit karena gerakan. 8apasitas angkat beban tergantung pada > a. iskositas ( K b. 8ecepatan gerak( c. 'uas permukaan( 9
d. 8etebalan lapisan selaput minyak ( h 'aminer adalah ketebalan lapisan minyak pelumas jauh lebih besardari kekasaran permukaan logam dan aliran pelumas. 8etebalan lapisan berkisar antara 6,66*& mm < 6,6;2 mm. 2. Pelu"asan non 'oriina"is
9.
elumasan tipis ada beban berat dan kecepatan rendah serta pelumas yang tidak mencukupi menyebabkan kedua permukaan yang bergesekan tidak terpisahkan secara sempurna. =anya sebagian beban yang diangkat oleh gaya hidrodinamis dan sisanya merupakan kontak dengan logam.ermukaan yang kasar mengganggu
kondisi aliran laminar (selaput tipis dan mengakibatkan koefisien gesek n aik. /.
elumasan batas /eban bertambah berat sehingga tekanaan kontak cukup tinggi, kecepatan cukup rendah dan pengaruh gaya hidrodinamis diabaikan. elumas masih ada tetapi sifat 5iskositas minuak pelumas tidak efektif dan tidak ada aliran pelumas. Terjadi pelapisan secara kimia pada permukaan logam yang berbentuk selaput padat grafit. Seluruh beban diangkat oleh lapisan yang sangat tipis dan merupakan lapisan multimolekuler. Terjadi kontak logan dengan logam, koefisien gesek naik dan
nilainya berkisar antara 6,6%-6,%. Pelu"asan 'iros%a%is
ada pelumasan hidrostatis ini menggunakan pompa tekanan tinggi yang akan menekan minyak pelumas ke bagian-bagian yang bergerak. elumasan jenis ini tidak memerlukan gerakan relatif dan biasanya digunakan pada mesin-mesin yang bagian-bagian bergeraknya terlalu berat seperti turbin yang berkapasitas besar tidak dimungkinkan lagi terjadinya pelumasan hidrodinamis pada saat start, sementara tipe pelumasan lainnya tidak dihendaki terjadi. Antuk ini diperlukan tekanan yang besar terjadi pada lapisan tipis minyak pelumas di antara poros dan bantalan misalnya. Tekanan demikian dapat diperoleh dengan menggunakan pompa tekanan tinggi yang akan menekan minyak pelumas ke bagian-bagian yangbergesek, bukann sekedar
pompa tekanan rendah yang berfungsi hanya sebagai pendistribusi atau pensirkulasi minyak pelumas. elumasan hidrostatis disebut juga pelumasan tekanan luar karena tekanan yang timbul diakibatkan pengaruh kerja dari luar sistem. Setelah poros berputar dengan kecepatan tinggi biasanya pompa tekanan tinggi yang digunakan dapat dihentikan sementara pompa tekanan rendah sebagai pensuplai minyak pelumas terus difungsikan. Si)a% Pelu"asan
/eberapa sifat penting yang sangat dibutuhkan agar minyak lumasi dapat berfungsi dengan baik adalah . %. Low volatility atau tidak mudah menguap, terutama pada kondisi operasi. olatilitas suatu minyak lumas penting sekali dalam pemilihan jenis pelumas dasar sesuai dengan pemakaian. Sifat ini tidak dapat diperbaiki dengan penambahan aditif. *.
Fluiditas atau sifat mengalir dalam daerah suhu operasi. 8arakterisitik aliran
dipengaruhi sebagian besar oleh minyak dasar. 3luiditas dapat diperbaiki dengan aditif L our point depressants untuk memperbaiki aliran pada suhu, 5iscosity modifiers untuk memperbaiki aliran pada suhu tinggi. ?. Stabilitas selama periode pemakaian. Sebagian sifat ini ditentukan oleh sifat minyak dasar, namun terutama ditentukan oleh aditif yang memperbaiki stabilitas.. Stabilitas pelumas sangat ditentukan oleh kondisi lingkungan seperti temperatur, potensial oksidasi dan kontaminasi dengan air, fraksi bahan bahan yang tak terbakar, dan asam-asam korosif.membatasi umur pelumas. 9ditif sangat berperan menaikkan kinerja dan umur pelumas. ). Kompatibilitas atau kecocokan dengan bahan lain dalam sistim. 8ompatibilitas pelumas dengan seals, bearings, clutch plates dll.,sebagian ditentukan oleh sifat minyak dasar. $amun aditif juga dapat memiliki pengaruh besar memperbaiki sifat ini.
Penggunaan Pelu"as
Antuk memperoleh hasil yang maksimal atau memuaskan di dalam sistem pelumasan ini maka mutlak diperlukan adanya selektifitas penggunaan pelumas itu sendiri, yaitu menentukan jenis pelumas yang tepat untuk mesin dan peralatan yang akan dilumasi. =al ini untuk mencegah salah pilih dari pelumas yang akan dipakai yang dapat berakibat fatal.
=al hal yang perlu diperhatikan > a.
ekomendasi pabrik pembuat mesin /iasanya pabrik pembuat mesin seperti pabrik kendaraan bermotor dan pabrik mesin mesin industri memberi petunjuk jenis pelumas yang direkomendasikan untuk digunakan. etunjuk ini sangat terperinci sedemikian rupa bagi pelumasan masing masing bagian dalam jangka waktu tertentu.
b.
/ahan bakar yang digunakan !alam hal ini yang perlu diperhatikan adalah bahwa pelumasan untuk mesin dengan bahan bakar bensin berbeda dengan pelumasan untuk mesin berbahan b akar solar atau gas.9pabila tidak ada ketentuan ukuran atau aturan penggunaan pelumas oleh pembuat mesin, maka anjuran dalam penggunaan pelumas biasanya dilaksanakan oleh para teknisi pabrik dengan melihat pada > < !ata teknis dari mesin < engetahuan tentang pelumasan dari para teknisi < engalaman dari para teknisi
c.
erkembangan teknis pelumas =asil kemajuan yang dicapai di bidang pelumas ini, pada dasarnya adalah hasil kerjasama antara pabrik pembuat mesin, pembuat pelumas, dan pembuat bahan bahan tambahan ( additif . "alaupun terdapat beragam pelumas berkualitas tinggi, namun pada intinya yang menentukan mutu dan daya guna suatu pelumas terdiri dari ? faktor > %. /ahan dasar ( based oil . *. Teknik dan pengolahan bahan dasar dalam pembuatan pelumas. ?. /ahan bahan additif yang digunakan atau dicampurkan kedalam bahan dasar untuk mengembangkan sifat tertentu guna tujuan tertentu. Sebenarnya base oil mempunyai segala kemampuan dasar yang dibutuhkan dalam pelumasan. Tanpa aditifpun, sebenarnya minyak dasar sudah mampu menjalankan tugas-tugas pelumasan. $amun unjuk kerjanya belum begitu sempurna dan tidak
dapat digunakan dalam waktu lama.
ISTI#AH*ISTI#AH PA+A MIN,AK PE#-MAS
stilah-istilah teknis tentang minyak pelumas sering dianggap remeh, padahal dengan mengatahui istilah-istilah yang ada pada pelumas, maka kita akan tahu persis baik tidaknya atau tepat tidaknya penggunaan suatu pelumas > %.
iscosityC adalah kekentalan suatu minyak pelumas yang merupakan ukuran kecepatan bergerak atau daya tolak suatu pelumas untuk mengalir. ada temperatur normal, pelumas dengan 5iscosity rendah akan cepat mengalir dibandingkan pelumas dengan 5iscosity tinggi. /iasanya untuk kondisi operasi yang ringan, pelumas dengan 5iscosity rendah yang diajurkan untuk digunakan, sedangkan pada kondisi operasi tinggi dianjurkan menggunakan pelumas dengan 5iscosity tinggi
*.
iscosity nde (ndeks 5iskositasC merupakan kecepatan perubahan kekentalan suatu pelumas ddikarenakan adanay perubahan temperatur. Makin tinggi suatu pelumas, maka akan semakin kecil terjadinya perubahan kekentalan minyak pelumas meskinpun terjadi perubahan temperatur. elumas biasa dapat memiliki sekitar %66, sedang yang premium dapat mencapai %?6, untuk sithetis dapat mencapai *&6.
?.
3lash pointC titik nyala suatu pelumas adalah menunjukkan temperatur kerja suatu pelumas dimana pada kondisi temperatur tsb akan dikeluarkan uap air yang cukup untuk membentuk campuran yang mudah terbakar dengan udara.
).
3ire pointC adalah menunjukkan pada titik temperatur dimana pelumas akan dan terus menyala sekurang-kurangnya selama & detik.
&.
our pointC merupakan titik tempratur dimana suatu pelumas akan berhenti engalir dengan leluasa.
2.
:loud pointC keadaan dimana pada temperatur tertentu maka lilin yang larut di dalam minyak pelumas akan mulai membeku..
;. 9niline pointC merupakan pentunjuk bahwa minyak pelumas tertentu sesuai sifatsifatnya dengan sifat-sifat karet yang digunakan sebagai seal dan slang. =al ini ditetapkan sebagai temperatur dimana 5olume yang sama atau seimbang dari minyak pelumas adan aniline dapat dicampur F.
$eutralisation $umber or 9cidityC merupakan ukuran dari alkali yang diperlukan untuk menetralisir suatu minyak Makin tinggi angka netralissasi maka akan semakin banyak asam yang ada. Minyak yang masih baru tidak mengandung asam bebas dan acidity numbernya dapat kurang atau sama dengan 6,%. Sedangkan pelumas bekas,
akan mengandung acidity number yang lebih tinggi. +.
9shC 9pabila pelumas habis terbakar maka akan terbentuk abu (ash atau abu sulfat. =al ini berhubungan dengan pengukuran kemurnian suatu pelumas. Klasi)ikasi "inak &elu"as
%.
iskositas (kekentalan yaitu hambatan aliran fluida yang merupakan gesekan antara molekul-molekul cairan satu dengan yang lainnya * macam 5iskositas, yaitu > J iskositas endah ( kecil , yaitu cairan yang dapat mengalir dengan mudah. J iskositas Tinggi ( /esar , yaitu cairan yang sulit mengalir. iskositas tergantung pada temperatur. H Jika temperature naik, maka viskositasnya menurun ,dan jika temperatur turun, maka viskositasnya naik I. K N O.P 8eterangan > K N 5iskositas absolute (dinamis O N 5iskositas kinematis P N masa jenis (kg#mᶾ
*.
ndeks iskositas ( Ineks keken%alan atau ineks /iskosi%as adalah perubahan nilai 5iskositas akibat
adanya perubahan temperatur . erubahan ini timbul akibat adanya perubahan ikatan molekul yang menyusun fluida tersebut. 9kibatnya, apabila sebuah fluida, misalnya minyak pelumas, dikenakan sebuah temperatur yang berbeda, maka kekentalannya akan berubah. erubahan tersebut tergantung dari sifat fisika maupun kimia fluida tersebut. 9da fluida yang jika terkena temperatur tinggi akan semakin mengental dan ada pula yang semakin encer. !ari hal itulah maka untuk memilih sebuah pelumas untuk sebuah mesin tidak bisa sembarangan tetapi harus disesuaikan dengan mesin tersebut
Eika bertambah besar, maka perubahan 5iskositas terhadapperubahan temperature semakin kecil. /esar antar 6-%66 (tanpa satuan S94 %6 N Minyak pelumas dengan N%6 S94 )6 N Minyak pelumas dengan N )6 %6, tidak berarti 5iskositasnya %6 )6, tidak berarti 5iskositasnya )6. merupakan tingkatan (grade 5iskositas. Catatan : S94
> Society of 9utomati5e 4ngineers
9STM
> 9merican Standard of Testing and Material
iskometer
> 9lat untuk mengukur 5iskositas (kinematis
3. Sis%e" klasi)ikasi "inak &elu"as a Klasi)ikasi SAE 0 3 ◎ !isebut minyak pelumas karter ◎ 8lasifikasi ini khusus minyak pelumas mesin
% Tingkat 5iskositas diberi tanda " (winter ◎
Antuk spesifikasi kondisi temperature lingkungan rendah yaitu daerah beriklim
◎
sedang terutama pada saat musim dingin.
iskositas kinematis diukur pada temperature -%FQ : dengan ::S (cold cranting simulator
◎
:ontoh > S94 %6 "
* Tingkat 5iskositas tanpa tanda " ◎
ada tingkat ini digunakan untuk temperature lingkungan normal.
◎
iskositas kinematis diukur pada temperature %66Q :
◎
:ontoh > S9S %6
? Minyak pelumas multigrade ◎
Minyak pelumas ini digunakan untuk kondisi musim dingin maupun musim
panas ◎
:ontoh S94 %6"-)6 artinya> H Minyak elumas multigrade yang batas
pengukuran 5iskositasnya -%FQ: untuk S94 %6" dan %66Q: untuk S94 )6I. ◎
Minyak pelumas ini sulit ditemukan di ndonesia, karena ndonesia adalah negara beriklim tropis, maka tidak memerlukan minyak pelumas dengan tanpa ".
◎
Minyak pelumas multigrade dapat diganti dengan minyak pelumas single
grade untuk operasi pada temperature normal. Misalnya S94 *6"-)6 dapat diganti dengan S94 ?6 atau S94 )6. b Klasi)ikasi SAE 0 3 $ ◎
Merupakan minyak pelumas transmisi manual dan ae l.
◎
8lasifikasi S94 E ?62 : disebut minyak pelumas roda gigi.
◎
Minyak pelumas dengan tanda ", 5iskositas maksimum ditentukan %&6.666 : dan temperature maksimum tertentu untuk setiap tingkat 5iskositas.
◎
Antuk temperature tinggi, 5iskositas di ukur pada %66Q : dengan metode 9STM !))& dan dinyatakan dalam :St.
◎
Tidak ada hubungan antara tingkat 5iskositas minyak pelumas karter S94 E ?66 d dengan minyak pelumas roda gigi S94 E ?62 : meskipun kelihatan sama dalam system penomeran.
◎
:ontoh > R
Minyak pelumas karter S94 &6 tidak sama dengan minyak pelumas roda
gigi S94 &6, tetapi minyak pelumas karter S94 &6 sesuai# sama dengan minyak pelumas roda gigi S94 +6. R
Minyak pelumas karter S94 )6 merupakan bagian dari minyak pelumas roda gigi S94 +6.
$ Klasi)ikasi s%anar ASTM + 2 !22*4 ◎
iskositasnya ditentukan antara *-%&66 cSt deng an pengukuran pada )6Q:.
◎
9da %F tingkat 5iskositas menurut 9STM !*)**
◎
Tingkat 5iskositas dengan identifikasi S0 1 (nternational 0rganiGation for StandardiGation iscosity 1rade
◎
◎
:ontoh > R
S0 1 %6 > artinya 5iskositas nominal %6 cSt pada temperature )6Q:
R
S0 1 %66 > artinya 5iskositas nominal %66 cSt pada temperature )6Q:
S0 terdiri dari $egara-negara dengan organisasi standard> R
/ritish standard /S )*?%
R
1erman 4ngineering Standard !$ &%&%+
R
9merican $ational Standard %%.*?*
8lasifikasi S94 untuk oli motor > !aerah 8ekentalan 6 63 atau - %;,F 6:
$omor kekentalan
*%6 63 atau - +F,+ 6:
Min
Ma
Min
Ma
&"
-
%?66 cSt
-
-
%6 "
%?66 cSt
*266 cSt
-
-
*6 "
*266 cSt
%6.&66 cSt
-
-
*6
-
-
&,; cSt
+,2 cSt
?6
-
-
+,2 cSt
%*,+ cSt
)6
-
-
%*,+ cSt
%2,F cSt
&6
-
-
%&,F cSt
**,; cSt
S94
8lasifikasi S94 untuk oli transmisi $omor
Temperatur maksimum
8ekentalan
5iskositas %22.666 cSt
S94 6
3
6
:
iskositas pada *%6 63 Min
Ma
cSt
cSt
;& "
- )6
-)6
),*
-
F6 "
- %&
-*2,%
;,6
-
F& "
%6
-%*,*
%%,6
-
+6
-
-
%),6
*&
%)6
-
-
*&,6
)?
*&6
-
-
)?,6
-
Ma$a"*"a$a" &elu"as 5 1.
Pelu"as ge"uk
o Merupakan pelumas berbentuk padat atau setengah padat tetapi lembut o Terdiri dari minyak mineral tebal ditambah dengan sabun logam. o 8adang-kadang minyak mineral ditambah bahan-bahan kimia lain agar tidak terjadi pemisahan antara minyak dengan sabunnya. /agian yang diberi gemuk biasanya tidak memerlukan lagi diberi gemuk sampai saat turun mesin atau dapat juga diberi lagi secara periodic. o 3ungsi elumas 1emuk > % !apat digunakan untuk semua bagian mesin yang bergerak * /ersifat sebagai penyekat untuk menahan masuknya kotoran ? Menahan kebocoran dan penetesan dari permukan yang dilumasi ) Melindungi terhadap terjadinya korosi &
Memberkan tahanan pada kerja mekanis yang di dukung.
o 8euntungan elumas 1emuk > % 'ebih praktis dan ekonomis * Tidak sering mengganti pelumas ? Melekat lebih baik pada permukaan logam yang dilumasi ) !apat digunakan pada kondisi >
a. Temperature tinggi b. Tekanan tinggi c. 8ecepatan rendah d. 0perasi periodic e. Mesin yang sudah tua umurnya o 8erugian# 8ekurangan elumas 1emuk > % /ukan pendingin yang baik * !alam penggantian pelumas gemuk lebih sulit dibersihkan. ? =arga pergalon lebih mahal dari minyak cair o Macam-macam elumas 1emuk > % 1emuk sabun 8alsium * 1emuk sabun natrium ? 1emuk sabun litium ) 1emuk sabun campuran 2. Pelu"as $air
a elumas kon5ensional (minyak mineral o (liDuid
elumas kon5ensional adalah minyak pelumas yang berbentuk cairan yang terdapat di alam dan merupakan hasil produksi dari proses
pengilangan o
(pengelolahan secara normal dari idustri perminyakan. 8walitas minyak pelumas dicapai dengan cara pemurnian dan proses
pengelolahan ditambah bahan-bahan kimia tertentu yang disebut aditif. o
9ditif yang ditambahkan kedalam minyak pelumas mempunyai bermacam-macam tujuan dan peranan yang sebagian besar untuk memperbaiki mutu minyak pelumas yang berasal dari alam dan dari proses pengolahan terhadap >
b elumas sintetis (tiruan o Merupakan pelumas yang tidak terdapat di alam dan bukan merupakan hasil produksi langsung dari industri perminyakan o Minyak pelumas sintetis adalah hdropelumas sintetis adalah hidrokarbon
yang telah mengalami proses khusus, yaitu > R !ibentuk sama dengan minyak pelumas kon5ensional (dari alam dan adiktif R Mempunyai kemampuan melebihi minyak pelumas kon5ensional R !ibuat menggunakan fluida-fluida yang sesuai dengan tujuan penggunaannya o /ahan-bahan yang ditambahkan antara lain > R 4ster asam, R 4ster fosfat, dan R 4ster silikat. o 8euntungan Minyak elumas Sintetis > % Mempunyai kwalitas lebih baik * Mempunyai unjuk kerja yang lebih baik ? Mempunyai gesekan lebih baik )
Mempunyai umur lebih baik, yaitu penggantian minyak pelumas lebih lama.
o 8erugian Minyak elumas Sintetis > % =arga lebih mahal * Tidak dapat digunakan untuk semua mesin 3. Pelu"as &aa%
/eberapa aplikasi tidak dpat menggunakan minyak atau pun minyak gemuk karena kontaminasi dari komponen < komponen yang lain dari sitem. !alam keadaan demikian maka perancang dapat menentukan bahan
pengeringan di udara atau dengan pembakaran. Molydenum disulfida (MoS) dan grafit adalah dua jenis pelumas padat yang serung digunakan. Eenis lainnya adalah lead iodide (bl*, silfer sulfad (9gS0), tungsten ddisulfide, dan stearic-acid. :ontoh efektifitasnya adalah dalam penurunan koefisien gesek geser untuk baja pada baja kira-kira 6,&6 untuk permukaan-permukaan bersih kering hingga kisaran 6,6? hingga 6,62. !aerah pelumasan terbagi dalam ? bagian. Yaitu> %. (4lasto =ydrodynamic 'ubrication ((4='C *. /oundary 'ubrication (/'C ?. Mied 'ubriation (M'. Araian berikut ini akan membahas tentang ketiga daerah tersebut berdasar hasil penemuan Stribeck dan pengembangan oleh peneliti lainnya. %.
(4lasto =ydrodynamic 'ubrication ((4=' !i daerah ini tidak ada kontak antar permukaan. /eban yang ada ditahan semuanya oleh lapisan pelumas diantara dua permkaan yang bersinggungan. 8oefisien gesek
( bernilai 6,6%. Antuk kasus ini, penggunaan teori tentang dinamika fluida bisa diterapkan, diantaranya dengan persamaan $a5ier-Stokes atau persamaan eynolds (%FF2 untuk menghitung tekanan dan ketebalan lapisan pelumas. /anyak peneliti telah mengembangkan tentang pengujian algoritma untuk memecahkan persamaan dalam semua model yang berhubungan dengan masalah lapisan pelumas. elumasan hidrodinamik pada pelat dengan proses pengerjaan dingin diselidiki oleh :heng (%+;6, 9tkins (%+;6, "ilson and "alowit (%+;% dan 'ught (%++*. 1aris kontak dan titik kontak pada pelumasan hidrodinamik diselidiki oleh 'ubrecht (%+F; dan enner (%++%. /agaimanapun, masih banyak masalah praktek di lapangan yang harus dilakukan dengan kontak fisik secara eksperimental yang tidak dapat diselesaikan dengan teknik yang berdasar pada pelumasan lapisan secara penuh (full film lubrication. *. /oundary 'ubrication (/' ada daerah ini terjadi kontak fisik antara permukaan yang saling berinteraksi. /eban yang ada ditanggung oleh puncak dari kekasaran permukaan atau asperiti yang saling bersinggungan. 8oefisien gesek di rejim /' dengan besaran 6.%B B6.?. ada daer ah
ini aus akan terjadi. ?. Mied 'ubrication (M' ejim M' adalah daerah yang terletak antara /' dan (4='. /eban kontak ditanggung sebagian oleh pelumas dan sebagian lagi oleh interaksi puncak kekasaran permukaan. /esaran koefisien gesek yaitu 6,6% B B6,%. !i tahun %+FF Schipper telah membuat model berdasar daerah mied lubrication. 8ebanyakan model adalah kombinasi dari dua daerah#rejim walaupun dalam kenyataannya prediksi gesekan dari
operasi yang bekerja di bawah kondisi M' masih perlu.
BAB III PEN-T-P
!emikian yang dapat penulis sampaikan mengenai materi yang menjadi pokok bahasan dalam makalah ini, tentunya masih banyak kekurangan dan kelemahannya. enulis berharap para pembaca mau memberikan kritik dan saran yang membangun kepada penulis demi sempurnannya makalah ini. Semoga makalah ini bisa bermanfaat bagi penulis khususnya juga para pembaca pada umumnya. Terimakasih
BAB I6 +A7TA8 P-STAKA
/uku catatan selama kuliah /uku anduan belajar erawatan Mesin :ontoh Makalah Tahun *6%& http>##slideplayer.info#slide#%+2?2%+ https>##ms.m.wikipedia.org#wiki#Tribologi https>##onlyposting.blogspot.co.id#*6%)#%%#tribologi-keausan.htmlUmN%
