Menentukan Regime Pelumasan Pada Ball Bearing Dengan Menggunakan Kurva Stribeck

Abstract

Gesekan yang terjadi pada ball bearing akan menimbulkan keausan yang akan mengakibatkan umur pakai dari ball bearing akan berkurang. Gesekan dapat diminimalisir dengan cara memberi pelumas, untuk menentukan regime pelumasan pada ball bearing sebagai acuan dapat digunakan kurva Stribeck. Untuk mendapatkan kurva Stribeck dari sebuah ball bearing, diperlukan nilai koefisien gesek pada setiap putarannya dengan menggunakan pendekatan mixed lubrication model. Pada model ini, akibat beban yang diberikan pada ball bearing akan mengakibatkan terjadi kontak dengan sebagian dari asperity dengan cairan pelumas dan sebagian lagi berkontak dengan sesama asperity. Kontak yang terjadi pada ball bearing terjadi antara bola dengan inner ring dan outter ring. Pada tulisan ini akan dilihat bagaimana perbedaan kurva Stribeck antara inner ring dan outter ring. Disamping itu,  akan dilihat bagaimana pengaruh viskositas, kekasaran permukaan, beban dan ukuran dari bantalan terhadap kurva Stribeck. Dari kurva Stribeck yang telah diperoleh, nantinya akan dapat diketahui regime pelumasan dari ball bearing. Berdasarkan hasil kurva Stribeck yang diperoleh untuk bantalan jenis deep groove ball bearing 6410, maka dapat diketahui bahwa koefisien gesek pada inner ring lebih besar dari koefisien gesek pada outter ring untuk daerah mixed lubrication. Pada daerah mixed lubrication, untuk perubahan viskositas, kekasaran permukaan, dan beban dapat dilihat bahwa : dengan meningkatnya viskositas pelumas, akan menurunkan harga koefisien gesek, dengan naiknya harga kekasaran permukaan, akan meningkatkan harga koefisien gesek dan begitu juga dengan peningkatan beban, akan menurunkan harga koefisien gesek. Namun dari semua parameter tersebut, perubahan harga koefisien gesek tidak terlihat pada daerah elasto hydrodynamic lubrication. Dengan demikian, untuk meminimalisir gesekan yang terjadi, maka ball bearing harus dioperasikan pada daerah elasto hydrodynamic lubrication.

Friction on ball bearing will generate heat and wear that resulting service life of the ball bearing will be reduced. Friction can be minimized by giving the lubricant. To determine the lubrication regime in the ball bearing, a Stribeck curve can be used by using a mixed lubrication models. In this model, the total pressure is shared between the asperity contact and the elastohydrodynamic pressure. The contact is occurred on ball bearing between balls with the inner ring and outer ring. In this paper, Stribeck curve between the inner ring and the outer ring as well as the effect of viscosity, surface roughness, load and size of the bearings will be investigated. Based on the results obtained from Stribeck curve of deep groove ball bearing 6410, it is known that the coefficient of friction of the inner ring is greater than the coefficient of friction in the outer ring for mixed lubrication regime. In mixed lubrication regime, an increase of viscosity lubricants and loads will reduce the coefficient of friction and an increase of surface roughness will increase the coefficient of friction. In contrast, for all parameters, the change of coefficient of friction is not seen in the elastohydrodynamic lubrication regime, so the ball bearing must be operated in elastohydrodynamic lubrication regime.