Bantalan Mekanis Dijelaskan: Fungsi, Jenis, dan Aplikasi

Apa Itu Bantalan Mekanis?

Bantalan mekanis adalah elemen mekanis penting yang dirancang untuk mengurangi gesekan antara komponen yang bergerak dan membatasi gerakan relatif untuk melancarkan operasi. Ada berbagai macam bantalan mekanis, desainnya mungkin cocok untuk gerakan linier bebas pada poros, untuk operasi rotasi sekitar sumbu tetap, atau untuk mengatur vektor gaya/beban yang diterapkan pada komponen untuk mencegah gerakan tertentu.

Hampir semua tujuan bantalan mekanis adalah untuk meminimalkan gesekan dalam operasi untuk menciptakan gerakan yang diinginkan. Bentuk paling sederhana dari bantalan mekanis adalah permukaan bantalan, yang dibentuk ke dalam bagian dengan bagian bergerak yang diproses. Mereka bervariasi dalam ukuran, kekasaran, kemampuan kontrol, dan posisi permukaan.

Bantalan mekanis lain yang mudah ditemukan dalam penggunaan fleksibel adalah perangkat terpisah, yang dipasang ke dalam mesin pemesinan seperti mesin gerinda atau komponen mesin. Untuk bantalan mekanis paling canggih yang digunakan untuk aplikasi paling kritis dan presisi tinggi, mereka diproduksi dengan tingkat tertinggi teknologi saat ini.

Apa Itu Bantalan Mekanis Digunakan Untuk?

Berbagai desain bantalan mekanis memungkinkan munculnya berbagai aplikasi pemesinan industri untuk mencapai performa tinggi dengan efisiensi maksimal, operasi yang andal, dan daya tahan peralatan. Bantalan mekanis dapat membantu dengan rotasi radial seperti rotasi sumbu, rotasi spherical seperti sendi bola, gerakan linier seperti laci, dan gerakan pintu seperti pintu.

Fokus pada mendukung beban rotasi, bantalan rotary dapat menahan poros dan sumbu yang berputar dalam berbagai sistem mekanis. Juga, mereka dapat mendukung dan mengangkut beban radial atau aksial dari sumber menuju struktur. Dalam sebagian besar jenis bantalan mekanis, pelumasan sangat penting untuk membantu struktur bantalan mengurangi gesekan dalam sistem. Jenis paling umum dari bantalan mekanis, bantalan datar, memerlukan pelumas seperti minyak atau grasi karena bantalan menggunakan permukaan kontak untuk meluncur dengan poros yang berputar atau poros yang meluncur.

Berbagai Jenis Bantalan Mekanis

Bantalan mekanis dapat diklasifikasikan namun tidak terbatas pada 6 jenis yang banyak digunakan, termasuk bantalan datar, bantalan elemen bergulir, bantalan fluida, bantalan magnetik, bantalan fleksi.

Bantalan Datar

Tanpa elemen bergulir, bantalan datar hanya terdiri dari permukaan bantalan yang berputar di lubang. Ada beberapa jenis bantalan datar yang memiliki desain dan penggunaan tertentu, termasuk bantalan bushing, bantalan sleeve, bantalan journal, bantalan rifle, dan bantalan komposit. Fitur bantalan datar akan dibahas lebih lanjut di bagian selanjutnya.

Bantalan Elemen Bergulir

Seperti yang namanya implikasikan, ada elemen bergulir seperti bola dan rolir dengan penampang silinder yang ditempatkan di antara cincin bantalan yang berputar dan stasioner untuk mengurangi gesekan geser. Bantalan bola dan bantalan rolir adalah dua gaya yang banyak digunakan. Yang pertama menggunakan bola spherical sebagai elemen bergulir sementara yang terakhir menggunakan rolir silinder, tapered, spherical, atau jarum. Bantalan rolir juga akan dibahas lebih detail nanti.

Bantalan Permata

Bantalan permata adalah bantalan datar di mana salah satu permukaan terbuat dari bahan kaca seperti safir untuk mengurangi aus dan gesekan poros. Tipe bantalan mekanis ini menggeser poros sedikit dari tengah untuk menopang beban. Mereka sering digunakan dalam jam mekanis atau jam dinding karena kemampuan untuk mengurangi gesekan yang dapat diprediksi dapat memastikan akurasi jam.

Bantalan Fluida

Tipe bantalan mekanis ini adalah bantalan non-kontak karena mereka menggunakan lapisan tipis gas atau cairan untuk menopang beban. Misalnya, bantalan udara. Bantalan fluida menciptakan cuci pelumas dari cairan melalui rotasi. Mereka dapat digunakan dalam aplikasi presisi tinggi, beban lebih tinggi, dan laju rotasi tinggi di mana bantalan bola tidak dapat digunakan.

Bantalan Magnetik

Beban ditopang oleh medan magnet dengan bantalan magnetik. Bantalan magnetik memiliki gesekan sangat rendah dan mampu bekerja tanpa pelumas atau dalam vacuum. Gaya bantalan mekanis ini semakin diterapkan pada motor dan generator.

Bantalan Fleksi

Gerakan dilakukan oleh elemen lentur di mana satu bagian bergabung dengan dua bagian lainnya, yang seperti lubang. Diproduksi dengan bahan dan desain yang tepat, bantalan fleksi sangat tahan lama. Keuntungan lain dari bantalan mekanis ini adalah daya tahan kelelahan yang ideal. Beberapa bantalan mekanis lain yang bergantung pada elemen bergulir dapat kelelahan saat bola atau rolir meratakan satu sama lain.

Fitur dan Manfaat Bantalan Datar

Bantalan bushing adalah jenis yang paling banyak diterapkan dalam pemesinan industri di antara berbagai bantalan datar. Bantalan datar biasanya digunakan pada poros yang berputar atau meluncur. Tanpa elemen bergulir, bantalan datar adalah jenis bantalan mekanis yang paling sederhana dan hemat biaya.

Juga, bantalan datar ringan namun memiliki kapasitas beban yang besar pada saat yang sama. Keuntungan ini menjadikan mereka semakin populer dalam berbagai aplikasi mesin dan turbomachine, seperti turbin uap atau kompresor. Bantalan datar juga cocok untuk poros dengan kecepatan lebih rendah. Misalnya, poros propeller kapal, atau banyak gerakan linier, intermiten umum, karena mereka hemat biaya dan efektif. Sebagian besar bantalan datar memerlukan integrasi dengan pelumas, untuk mengurangi gesekan, dan beberapa bantalan datar diproduksi dengan pelumas tertanam seperti gaya plastik yang digunakan dalam industri pengolahan makanan.

Bantalan elemen bergulir

Bantalan elemen bergulir dapat secara dasar dibagi menjadi bantalan radial, bantalan kontak sudut, dan juga bantalan dorong. Sementara menopang beban yang relatif ringan, bantalan bola adalah pilihan ideal sementara beban yang relatif berat, atau dalam kasus beban mungkin berubah saat belok, Anda harus menggunakan jenis tapered. Bantalan bola terbuat dari baja karat atau chrome steel biasanya, yang menggunakan bola untuk memisahkan dan bekerja di antara dua cincin. Bantalan bola umumnya memiliki kapasitas beban yang lebih rendah dari jenis rolir, karena bola memiliki area kontak yang lebih kecil dengan race. Kekuatan terbesarnya adalah untuk mentolerir ketidaksejajaran cincin dalam dan luar. Bantalan rolir, di sisi lain, memiliki kapasitas beban yang lebih tinggi, terutama untuk aplikasi beban radial. Namun, mereka kurang cocok untuk beban aksial. Biasanya, kurang dari setengah dari berbagai elemen bergulir dalam tipe bantalan mekanis ini menopang bagian beban yang besar, dan beban luar akan terus berkontribusi selama operasi di antara rolir.