Lori
buah adalah alat untuk mengangkut dan tempat merebus buah lori yang diisi penuh
dan merata sekitar 4 – 4,5 ton/lori pada PT. Agrasawitindo Bengkulu Tengah.
Pada lori buah terdapat beberapa komponen seperti bantalan, poros dan
lain-lain. Pada saat perebusan lori bekerja dengan suhu 1400C. Temperatur
tinggi mengakibatkan bantalan rusak atau berumur pendek. Hal ini disebabkan pelumas/grease yang digunakan adalah grease
tipe Shell Alvania Grease HDX 2 dengan
suhu kerja terendah -100C dan suhu kerja tertinggi +1200C.
Sementara suhu kerja pada stasiun perebusan sebesar +1400C sehingga
pelumas/grease yang digunakan mencair atau
meleleh yang mengakibatkan ball
bearing dan cangkang bearing mengalami kontak secara langsung
sehingga bantalan rusak dan berumur pendek. Untuk mengetahui umur
bantalan dan sistem pelumasan bantalan maka dilakukan perhitungan dan analisa
umur bantalan pada kerja praktek ini. Dari hasil analisa dan perhitungan
diperoleh beban ekivalen (P) sebesar 113,89 N dan umur bantalan 0,22 juta
putaran dengan waktu operasi 2444 jam. Agar bantalan dapat bekerja sesuai
dengan umurnya hendaknya menggunakan grease
dengan jenis LGHP 2 yang memiliki high
temperature performance limit (HTPL) sebesar +1500C dan low temperature limit (LTL) sebesar -400C
agar sesuai dengan suhu kerja dari bearing pada saat di stasiun perebusan.
Analisa perhitungan umur bantalan
gelinding pada lori pengangkut buah kelapa sawit dilakukan untuk mengetahui
umur bantalan berdasarkan waktu operasi yang distandarkan oleh produsen
bantalan (SKF).
Pendahuluan
I.1 Latar belakang
PT.
Agra Sawitindo adalah perusahaan pengolah kelapa sawit menjadi crude palm oil (CPO) dan inti (kernel) pada pabrik minyak kelapa sawit
(PMKS) dengan kapasitas sekitar 45 ton/jam tandan buah segar (TBS). Dalam pengolahan kelapa sawit menjadi CPO dan inti sawit
(kernel) terdapat beberapa stasiun yang harus dilalui yaitu: stasiun penerimaan buah (fruit reception station), stasiun
perebusan (sterilizing station),
stasiun penebahan (threshing station),
stasiun pengempaan (pressing station),
stasiun pemurnian minyak (clarification
station), stasiun pengolahan inti (kernel
recovery station).
Pada
stasiun penerimaan buah (fruit reception
station) terdapat tempat pemindahan
buah (loading ramp) dan lori buah.
Fungsi dari loading ramp adalah
sebagai tempat penampungan sementara TBS dari kebun sebelum diproses dan
untuk mempermudah pemindahan TBS kedalam
lori buah. Lori buah berfungsi untuk
mengangkut, memindahkan dan tempat merebus TBS ke mesin perebusan dengan kapasitas 4 - 4,5 ton/lori. Lori
buah memiliki empat buah
bantalan gelinding sebagai penggerak roda lori dan pelumas bantalan. Pelumas bantalan yang digunakan
adalah Shell Alvania Grease HDX 2.
Temperatur pada stasiun perebusan buah
adalah 1400C dan lama waktu perebusan adalah 60 menit sampai temperatur merata ke seluruh TBS. Temperatur
perebusan yang tinggi pada stasiun perebusan
mengakibatkan
grease/pelumas yang terdapat pada bantalan lori mencair. Grease/pelumas yang mencair menyebabkan ball bearing dan cangkang bearing mengalami kontak secara langsung. Hal ini
menyebabkan bantalan cepat rusak dan umur bantalan menjadi singkat. Untuk mengetahui umur
bantalan dan sistem pelumasan bantalan maka dilakukan perhitungan dan analisa
umur bantalan pada kerja praktek ini.
1.2 Tujuan
Tujuan dari kerja praktek ini adalah
untuk mengetahui umur bantalan dan sistem pelumasan bantalan pada lori TBS.
1.3 Batasan masalah
Batasan
masalah dalam kerja praktek ini membahas umur bearing dan efek pelumasan pada
roda lori buah pengangkut buah kelapa sawit.
1.4
Sistematika penulisan
Dalam penulisan laporan kerja praktek ini, terdiri
dari beberapa bab dan lampiran. Pada Bab I Pendahuluan berisi latar belakang,
tujuan, batasan masalah dan sistematika penulisan yang mencerminkan isi dari
laporan. Pada Bab II Tinjauan pustaka berisi tentang tinjauan pustaka mengenai teori
dasar tribologi, bantalan , material bantalan,
pelumasan, dan proses pengolahan TBS sawit. Pada Bab III Metodologi berisi
prosedur penelitian, material bantalan, alat
dan bahan dan perhitungan umur. Bab IV Hasil dan Pembahasan berisi hasil dan
pembahasan dari hasil kerja praktek dan membandingkan dengan literatur. Pada
Bab V Penutup berisi kesimpulan dan saran dari isi laporan kerja praktek ini.
Dasar teori
1.1 Tribologi
Tribologi
berasal dari bahasa Yunani yang terdiri dari kata tribos yang berarti interaksi dan logy atau logia artinya
studi. Tribologi adalah studi tentang interaksi atau dari permukaan yang saling
bergerak relatif. Sejak zaman kuno
pelumas telah digunakan misalnya pada peralatan seperti roda pembuatan keramik,
engsel pintu, roda kereta, seluncur
untuk menyeret batu besar/patung di
Mesir dan lain-lain. Teknologi pelumas dan pelumasan dibahas secara ilmiah
merupakan pembahasan yang relatif baru.
Hukum
tribologi dirumuskan pertama kali oleh seorang insinyur Leonardo da Vinci (1452-1519) yang mengemuka
pada abad ke-15. Ia menemukan bahwa gaya friksi sebanding dengan gaya normal. Sekitar
tahun 1966 terminologi tribologi
diperkenalkan sebagai ilmu sains tentang friksi (friction),
keausan (wear), pelumasan (lubrication),
dan sudah digunakan secara luas untuk
menggambarkan aktifitas yang cakupannya sangat luas dalam teknologi.
Friksi adalah bagian cabang ilmu dari bidang teknik mesin ataupun
fisika. Wear adalah bagian dari ilmu
bahan atau metalurgi. Lubrication
adalah ilmu yang berhubungan dengan pelumasan. Sehingga diperoleh defenisi tribologi adalah gabungan ilmu indisipliner dalam semua aspek yang memberikan dasar sains untuk memahami fenomena gesekan dan pelumasan
dalam sistim tribologi. Efisiensi pelumasan
dan aplikasi pelumas selanjutnya tergantung pada paremeter seperti konsistensi, properti aliran atau viskositas
untuk cairan yang selalu muncul pada spesifikasi semua pelumas.
2.1.2 Friksi
(Friction)
Gaya
yang menahan gerakan sliding atau rolling satu benda terhadap benda lainnya disebut dengan friksi. Salah
satu faktor yang penting dalam mekanisme operasi sebagian besar peralatan atau
mesin adalah friksi. Friksi besar (high
friction) dibutuhkan pada mur dan
baut, klip kertas, penjepit (tang catut),
sol sepatu, alat pemegang dan lain-lain. Pada saat berjalan agar tidak
terpeleset diperlukan gaya friksi. Friksi juga diperlukan agar dapat menumpuk
pasir, dan lain-lain. Namun disamping itu friksi juga merupakan tahanan tehadap
gerakan yang bersifat merugikan.20% tenaga
mesin mobil dipergunakan untuk mengatasi gaya friksi pada elemen mesin yang bergerak.
Oleh karena itu friksi kecil (low friction), dikehendaki untuk benda
yang bergerak seperti tenaga mesin (engine), ski, elemen arloji/jam dan
lain-lain. Disamping itu juga dibutuhkan friksi konstan (constant friction ) yaitu untuk rem, dan kopling agar gerakkan tidak tersendat sendat.
Beberapa ratus tahun yang lalu Friksi telah
dipelajari sebagai cabang mekanika, sementara 2 abad yang lalu hukum dan metode untuk memperkirakan besarnya friksi
telah diketahui. Namun mekanisme friksi, yaitu fenomena atau proses hilangnya energi jika dua
permukaan saling bergesek tidak dapat dijelaskan
dengan baik. Penyebab utama friksi
antara dua logam kelihatannya adalah gaya tarik (adesi) daerah kontak (contact
region) dari permukaan yang secara mikroskopik tidak beraturan. Jika diperbesar permukaan menyerupai bukit dan
lembah. Jika ada beban, ketika 2 permukaan bersinggungan, dua bukit menempel
(adesi atau menyatu) atau terkunci dilembah permukaan dihadapannya. Friksi
timbul akibat adanya geseran (shearing)
bukit yang menyatu tersebut dan juga
akibat ketidakteraturan permukaan.tersebut, bagian yang keras tertanam
kepada bagian lunak. Friksi dari slidding dua benda padat yang diperoleh dari ekperimen
sederhana menghasilkan kesimpulan sebagai berikut:
1. Besarnya
friksi hampir tidak bergantung pada luas kontak. Misalkan sebuah bata ditarik
diatas meja maka besar gaya friksi yang dihasilkan tetaplah sama, baik
posisi bata berdidri ataupun tidur. (Leonardo da Vinci (1452-1519)
2. Beban
yang bekerja pada permukaan berbanding lurus dengan friksi. Apabila bata
ditumpuk empat ditarik diatas meja, besarnya friksi empat kalinya friksi satu
bata yang ditarik. Jadi rasio gaya friksi
F terhadap beban L adalah tetap. Rasio yang tetap tersebut disebut koefisen friksi (coefficient of friction ) dan biasanya diberi simbol huruf Yunani (µ ). Secara matematik persamaan dapat
ditulis sebagai berikut :
Koefisien
friksi (µ ) tidak memiliki satuan, karena friksi dan beban yang diukur dalam
satuan gaya (pound atau Newton) saling
meniadakan. Sebagai contoh harga koefisien friksi =0,5 untuk kasus bata
ditarik diatas kayu yang berarti bahwa
dibtuhkan gaya sebesar setengah dari berat bata untuk mengatasi friksi, dan menjaga bata bergerak secara konstan. Gaya
friksi arahnya selalu berlawanan dengan arah gerak bata. Karena friksi timbul antara permukaan
yang bergerak maka ini disebut friksi kinetik (kinetic
friction). Ini untuk membedakan dengan friksi statik (static friction), yang bekerja pada permukaan yang diam. Harga friksi statik selalu lebih
besar dari friksi kinetik Friksi rolling
(rolling friction) terjadi jika suatu
roda, slinder ataupun bola menggelinding bebas diatas permukaan, seperti halnya
pada ball tau roller bearing. Sumber friksi
utama dalam gerakan rolling adalah
disipasi energi yang melibatkan
deformasi benda. Jika bola keras
menggelinding diatas permukaan, bola sedikit
peyang dan permukaan sedikit legok pada daerah kontak. Deformasi elastik atau kompresi pada daerah
kontak tersebut merupakan penghambat gerakan dan energinya tidak kembali saat benda kembali ke bentuk semula. Enegi yang
hilang pada kedua bagian permukaan sama dengan
energi yang hilang pada bola yang jatuh dan
terpantul. Besarny friksi
slidding pada umumnya 100 sampai 1000 kali lebih besar dibandingkan dengan
friksi rolling. Keuntungan gerakan
rolling dipahami oleh manusia pendahulu sehingga ditemukan roda.
2.1.2 Keausan
(wear)
Keausan (wear) adalah hilangnya materi dari
permukaan benda padat sebagai akibat
dari gerakan mekanik. Keausan umumnya sebagai kehilangan materi yang timbul sebagai akibat interaksi mekanik dua permukaan
yang bergerak slidding dan dibebani. Ini merupakan fenomena normal yang terjadi jika
dua permukaan saling bergesekan, maka akan
ada keausan.atau perpindahan materi. Contohnya
uang logam manjadi tumpul setelah lama dipakai akibat bergesekan dengan kain dan jari manusia. Pensil mejadi tumpul
akibat bersesek dengan kertas, jalan menjadi
legok atau tumpul akibat digelindingi oleh roda kereta terus menerus. Hanya
makhluk hidup (sendi tulang) yang tidak rusak akibat keausan disebabkan memilki
kemampuan penyembuhan diri. Dengan
pertumbuhan. Namun ada juga organ yang tidak punya kemampuan pulih, misalnya gigi. Studi
tentang keausan secatra sistematik dihampat oleh dua faktor utama yaitu;
1. Adanya
sejumlah mekanisme proses keausan yang bekerja terpisah.
2. Kesulitan mengukur jumlah kecil materi yang
terlibat.
Kesulitan
ini dapat diatas menggunakan teknik penelusuran (tracer techniques) isotop
radioaktif yang memnungkinakn pengukuran jumlah kecil.
Dikenal
ada jenis keausan 4 jenis keausan yaitu sebagai berikut :
1. Adhesive wear
adalah jenis yang paling umum, timbul apabila terdapat gaya adesi kuat diantara dua materi padat. Apabila dua
permukaan ditekan bersama maka akan terjadi
kontak pada bagian yang menonjol. Apabila digeser maka akan terjadi
penyambungan dan jika geseran
dilanjutkan akan patah. Dan jika patahan tidak terjadi pada saat penyambungan
maka yang timbul adalah keausan. Keausan adesi tidak diinginkan karena dua
alasan :
a. Kehilangan
materi pada akhirnya membawa pada menurunnyanya unjuk kerja suatu mekanisme.
b. Pembentukan
partikel keausan pada pasangan permukaan slidding yang sangat rapat dapat menyebabkan mekanisme terhambat
atau mahkan macet, padahal umur peralatan
masih baru.
2. Keausan
adesi beberapa kali lebih besar pada kondisi tanpa pelumasan dibandingkan kondisi permukaan yang dipplumasi dengan
baik.
3. Keausan
abrasi (abrasive wear) terjadi apabila permukaan yang keras
bergesekan dengan permukaan yang lebih lunak., meninggalkan goresan torehan
pada permukaan lunak. Abrasi juga bisa disebabkan oleh patahan partikel keras
yang bergeser diantara dua permukaan lunak. Fragmen abrasif yang ada
dalam fluida mengalir cepat juga dapat
menyebabkan tertorehnya permukaan, jika membentur permukaan pada kecepatan tingii. Karena keausan abrasi terjadii oleh adanya
partikel lebih keras dari permukaan masuk
sistem, maka pencegahannya adalah dengan mengeliminasi komtaminan keras.
4. Keausan
korosi (corrosive wear) terjadi
ketika cairan atau gas kimia
menyerang bagian permukaan yang
tidak terlindungi oleh proses sliding.
Secara normal , ketika permukaan korosi dihasilkan korosi seperti patina
terpelihara tinggal di permukaan, sehingga dengan perlahan-lahan selanjutnya terbentuk korosi. Tetapi, jika dilanjutkan sliding pada tempatnya, aksi sliding
menghilangkan bagian permukaan yang bisa melindungi dengan cara lain melawan
korosi selanjutnya, yang mana membawa tempat dengan laju lebih cepat. Permukaan
yang telah terkena keausan korosi secara umum memiliki sebuah permukaan yang telah mengalami keausan korosif umumnya
memiliki penampilan relatif mulus
2.2 Bantalan/bearing
Bantalan merupakan salah satu jenis elemen
mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga bantalan dapat melakukan fungsinya
melakukan putaran atau gerakan
bolak-balik yang berlangsung secara halus, aman, dan panjang umur. Agar
bantalan beserta elemen mesin lainnya dapat bekerja dengan baik bantalan harus
kokoh. Prestasi seluruh mesin akan menurun atau tidak dapat berjalan
semestinya apabila bantalan tidak berfungsi dengan baik. Ibaratkan sebuah
gedung bantalan dalam permesinan dapat disamakan perannya dengan pondasi pada
gedung.
2.2.1
Klasifikasi Bantalan
Bantalan
dapat diklasifikasikan atau dikelompokkan sebagai berikut:
1. Berdasarkan
gerakan bantalan terhadap poros
a. Bantalan
luncur. Pada jenis bantalan ini terjadi gesekan luncur antara
poros dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan
dengan perantaraan lapisan pelumas .
b. Bantalan
gelinding. Pada jenis bantalan ini
terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dengan yang diam melalui
elemen gelinding seperti bola (peluru), rol atau rol jarum dan rol bulat.
2. Berdasarkan
arah beban terhadap poros
a. Bantalan
radial. Arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus sumbu poros.
b. Bantalan
aksial. Arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbu poros.
c. Bantalan
gelinding khusus. Bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan
tegak lurus sumbu poros.
2.2.2 Jenis-jenis bantalan gelinding
Berdasarkan
gesekan yang terjadi antar permukaan bantalan gelinding mempunyai kelebihan
memiliki gesekan yang sangat kecil dibandingkan dengan bantalan luncur. Gambar
2.5 memperlihatkan elemen gelinding
seperti bola atau rol dipasang diantara cincin dalam dan cincin luar . Apabila
salah satu cincin tersebut berputar, bola atau rol akan membuat gerakan
gelinding sehingga gesekan diantaranya akan jauh lebih kecil. Untuk bola atau
rol dengan cincin yang sangat kecil maka
besarnya beban per satuan luas atau tekanannya menjadi sangat tinggi. Sehingga
bahan yang dipakai harus mempunyai ketahanan dan kekerasan yang tinggi.
Klasifikasi bantalan gelinding sama
seperti pada bantalan luncur yang terdiri atas: bantalan radial, yang terutama
membawa beban radial dan sedikit beban aksial, dan bantalan aksial yang membawa
beban yang sejajar sumbu poros . Berdasarkan
bentuk elemen gelindingnya, dapat juga dibagi atas bantalan bola dan
bantalan rol. Selain itu dapat juga
dibedakan menurut banyak baris dan konstruksi dalamnya. Jenis bantalan yang
cincin dalam dan cincin luarnaya dapat saling dipisahkan disebut macam pisah.
Gambar
2.1 Jenis-jenis bantalan
gelinding
Berdasarkan
diameter luar dan diameter dalamnya, bantalan gelinding dapat dibagi atas:
Diameter luar lebih dari 800 mm Ultra
besar
Diameter luar 180-800 mm Besar
Diameter dalam 80-180 mm Sedang
Diameter dalam 10 mm atau , dan Kecil
Diameter
luar sampai 80 mm
Diameter
dalam kurang dari 10 mm,
dan Diameter
kecil
Diameter
luar 9 mm atau lebih
Diameter
kurang dari 9 mm Miniatur
2.2.3 Kelakuan bantalan gelinding
1. Kemampuan
membawa beban aksial
Bantalan
radial yang mempunyai sudut kontak yang besar antara elemen gelinding dan
cincinnya, dapat menerima sedikit beban aksial. Jenis-jenis bantalan seperti
bantalan bola macam alur dalam, bantalan bola kontak sudut, dan bantalan rol
kerucut merupakan jenis bantalan yang dibebani gaya aksial yang kecil. Bantalan
mapan dapat menyesuaikan diri dengan defleksi poros. Namun kemampuan dalam
menahan gaya aksial adalah kecil. Bantalan rol silinder pada umumnya hanya
dapat menahan beban radial. Walaupun demikian diantaranya terdapat pula yang
mempunyai konstruksi khususuntuk menerima gaya aksial.
2. Kelakuan
terhadap putaran
Diameter
poros d (mm) dikalikan dengan putaran per menit n (rpm) disebut harga d.n.
Harga ini untuk suatu bantalan mempunyai batas empiris yang besarnya tergantung
pada macam dan cara pelumasannya. Tabel 2.1 merupakan suatu pedoman dalam
perencanaan bantalan. Bantalan bola alur dalam dan bantalan bola sudut serta
bantalan rol silinder pada umumnya dipakai untuk putaran tinggi; bantalan rol
kerucut dan bantalan mapan sendiri untuk
putaran sedang; bantalan aksial untuk putaran rendah. Harga-harga diberikan
dalam table diatas merupakan batas untuk kondisi kerja terus-menerus dalam
keadaan biasa. Untuk bantalan yang diameter dalamnya dibawah 10 mm atau lebih
dari 200 mm, terdapat harga-harga yang lebih rendah. Dalam hal pelumasan dngan
gemuk, harga-harga batas tersebut adalah untuk umur gemuk 1000 jam. Untuk pelumasan
celup 2-2,5 kali harga di dalam tabel dapat diterima; untuk pelumasan dengan
pompa 3-5 kali harga dalam tabgel dapat diterima.
Tabel 2.1 Harga
batas d . n
………………………....................(Sularso,
1978)
………………………....................(Sularso,
1978)
Kelakuan
gesekan
Bantalan
bola dan bantalan rol silinder mempunyai gesekan yang relatif kecil
dibandingkan dengan bantalan macam lain. Alat-alat ukur, gesekan bantalan
merupakan hal yang menentukan ketelitiannya.
4. Kelakuan
Dalam bunyi dan getaran
Hal
ini dipengaruhi oleh kebulatan bola dan rol, kebulatan cincin, kekasaran
elemen-elemen tersebut, keadaan sangkarnya, dan kelas mutunya. Faktor lain yang
mempengaruhi adalah ketelitian pemasangan, konstruksi mesinnya (yang memakai
bantalan tersebut), dan kelonggaran dalam bantalan. Bunyi atau getaran adalah
pengaruh gabungan dari pelbagai factor. Sampai saat ini belum ada pemecahan
yang sempurna dan memuaskan.
Sebagai petunjuk, kelakuan bantalan
tersebut di atas ditabelkan seperti diperlihatkan dalam tabel 2.2.
Tabel
2.2 Klasifikasi bantalan gelinding serta karakteristiknya (Sularso,1978)
Klasifikasi
|
Karakteristik
|
||||||||||
Beban
|
Elemen
gelinding
|
Baris
|
Jenis
|
Beban radial
|
Beban aksial
|
Putaran
|
Ketahanan terhadap
tumbukan
|
Gesekan
|
Ketelitian
|
||
Radial
|
Bola
|
Baris tunggal
|
Alur dalam
|
Sedang
|
Sedang
|
Sangat tinggi
|
Rendah
|
Rendah
|
Tinggi
|
||
Mapan sendiri*
|
Sangat ringan
|
Sangat ringan
|
Tinggi
|
Sangat rendah
|
Sangat rendah
|
||||||
Baris ganda
|
Mapan sendiri
|
Ringan
|
Sangat ringan
|
Tinggi
|
Sangat rendah
|
Rendah
|
Sedang
|
||||
Alur dalam
|
Sedang
|
Ringan
|
Sedang
|
Rendah
|
|||||||
Rol
|
Silinder
|
Baris tunggal
|
Jenis N, NU*
|
Berat
|
Tidak dapat
|
Sedang
|
Tinggi
|
Rendah
|
Tinggi
|
||
Baris ganda
|
Jenis NN
|
Tidak dapat
|
Tinggi
|
Tinggi
|
Sedang
|
Tinggi
|
|||||
Bulat
|
Baris ganda
|
Mapan sendiri
|
Sangat berat
|
Sedang
|
Tinggi
|
Tinggi
|
Tinggi
|
Sedang
|
|||
Gabungan
|
Bola
|
Baris tunggal
|
Kontak sudut
|
Sedang
|
Agak berat
|
Sangat tinggi
|
Rendah
|
Rendah
|
Tinggi
|
||
Magneto
|
Ringan
|
Ringan
|
Tinggi
|
||||||||
Baris ganda
|
Kontak sudut
|
Sedang
|
Sedang
|
Sedang
|
Sedang
|
||||||
Rol Kerucut
|
Baris tunggal
|
Berat
|
Berat
|
Sedang
|
Tinggi
|
Tinggi
|
Tinggi
|
||||
Baris ganda*
|
Sangat berat
|
Sedang
|
|||||||||
Aksial
|
Bola
|
Baris tunggal
dan ganda
|
Tidak dapat
|
Agak berat
|
Rendah
|
Rendah
|
Rendah
|
Tinggi
|
|||
Silinder
|
Baris tunggal,
ganda, tiga*
|
Sangat berat
|
Sangat rendah
|
Tinggi
|
Tinggi
|
Sedang
|
|||||
Kerucut
|
Baris tunggal
|
Agak rendah
|
|||||||||
2.2.4
Bahan bantalan gelinding
Cincin
dan elemen gelinding pada bantalan umumnya dibuat dari baja bantalan khrom
karbon tinggi. Baja bantalan dapat memberikan efek stabil pada perlakuan panas. Baja ini dapat
memberikan umur panjang dengan keausan sangat kecil.
Untuk bantalan yang memerlukan ketahanan khusus terhadap
kejutan, dipakai baja paduan karbon rendah yang kemudian diberi perlakuan panas
dengan sementasi. Baja semen yang kedalaman sementasinya dan kekerasan dari
inti dan permukaannya adalah sedang, dapat menahan tumbukan yang besarnya
beberapa kali kemampuan baja bantalan.
Bahan untuk sangkar, yang akan mengalami kontak gesekan
dengan elemen gelinding, harus tahan aus dan tidak mudah patah. Sangkar untuk
bantalan kecil dibuat dengan mengepres pita baja yang difinis dari baja karbon
rendah atau baja plat yang difinis. Untuk pemakaian khusus, plat kuningan atau
plat baja tahan karat juga sering dipakai. Untuk bantalan besar dipakai baja
karbon rendah atau kuningan berkekuatan tinggi. Untuk beberapa macam bantalan
putaran tinggi dapat dibuat dari plastik.
Sebagai paku keeling
untuk sangkar dipergunakan baja karbon rendah bermutu baik.
2.2.5
Pembacaan nomor nominal pada bantalan
gelinding
Dalam praktek, bantalan gelinding standart dipilih dari
katalog bantalan. Ukuran utama bantalan adalah:
- Diameter lubang
- Diameter luar
- lebar
- Lengkungan sudut
Nomor nominal bantalan
gelinding terdiri dari nomor dasar dan nomor pelengkap. Nomor
dasar yang ada merupakan lambang jenis, lambang ukuran(lambang lebar, diameter
luar). Nomor diameter lubang dan lambang sudut kontak penulisannya bervariasi
tergantung produsen bearing yang ada.
Bagian
Nomor nominal
A C B D
A menyatakan jenis dari bantalan yang ada.
Jika A berharga
0 maka
hal tersebut menunjukkan jenis Angular contact ball bearings, double row.
1 maka
hal tersebut menunjukkan jenis Self-aligning ball bearing.
2 maka
hal tersebut menunjukkan jenis spherical roller bearings and spherical roller
thrust bearings.
3 maka
hal tersebut menunjukkan jenis taper roller bearings.
4 maka
hal tersebut menunjukkan jenis Deep groove ball bearings, double row.
5 maka
hal tersebut menunjukkan jenis thrust ball bearings.
6 maka
hal tersebut menunjukkan jenis Deep groove ball bearings, single row.
7 maka
hal tersebut menunjukkan jenis Angular contact ball bearings, single row.
8 maka
hal tersebut menunjukkan jenis cylindrical roller thrust bearings.
B menyatakan lambang diameter luar.
Jika B
berharga 0 dan 1 menyatakan penggunaan untuk beban yang sangat ringan.
Jika B berharga 2 menyatakan penggunaan untuk beban yang
ringan.
Jika B berharga 3 menyatakan penggunaan untuk beban yang
sedang.
Jika B berharga 4 menyatakan penggunaan untuk beban yang
berat.
C D menyatakan lambang diameter dalam
Untuk bearing yang berdiameter 20 - 500 mm, kalikanlah 2
angka lambang tersebut untuk mendapatkan diameter lubang sesungguhnya dalam mm.
Nomor
tersebut biasanya bertingkat dengan kenaikan 5 mm tiap tingkatnya.
2.2.6
Perhitungan beban dan umur bantalan
gelinding
1. Perhitungan
beban ekivalen
Suatu beban yang besarnya sedemikian rupa
hingga memberikan umur yang sama dengan umur yang diberikan oleh beban dan
kondisi putaran sebenarnya disebut beban ekivalen dinamis.
Jika suatu deformasi permanen , ekivalen dengan
deformasi permanen maksimum yang terjasi karena kondisi beban statis yang
sebenarnya pada bagian dimana elmen gelinding mejmbuat kontak dengan cincin
pada tegangan maksimum, maka beban yang menimbulkan deformasin tersebut
dinamakan beben ekivalen statis.
Misalkan sebuah bantalan membawa beban radial Fr ( kN ) Fa
( kN ). Maka beban ekivalen dinamis P ( kN ) adalah dapat menggunakan persamaan umum
sebagai berikut.
Dimana X adalah faktor beban radial pada
bantalan dan Y faktor beban aksial pada bantalan yang dapat dilihat pada tabel 2.3.
Tabel 2.3 Faktor-faktor V, X, Y, dan Xo, Po…………..(Sularso,1978)
Jenis bantalan
|
Beban putar pd cincin dalam
|
Beban putar pd cincin luar
|
Baris tunggal
|
Baris ganda
|
e
|
Baris tunggal
|
Baris ganda
|
|||||||
 |
 |
|||||||||||||
V
|
X
|
Y
|
X
|
Y
|
X
|
Y
|
 |
 |
|
|
||||
Bantalan bola
alur dalam
|
Fa/Co=0,014
=0,028
=0,056
=0,048
=0,11
=0,17
=0,28
=0,42
=0,56
|
1
|
1,2
|
0,56
|
2,30
1,99
1,71
1,55
1,45
1,31
1,15
1,04
1,00
|
1
|
0
|
0,56
|
2,30
1,90
1,71
1,55
1,45
1,31
1,15
1,04
1,00
|
0,19
0,22
0,26
0,28
0,30
0,34
0,38
0,42
0,44
|
0,6
|
0,5
|
0,6
|
0,5
|
Bantalan bola
sudut
|
α=200
=250
=300
=350
=400
|
1
|
1,2
|
0,43
0,41
0,39
0,37
0,35
|
1
|
1,09
0,92
0,78
0,66
0,55
|
0,70
0,67
0,63
0,60
0,57
|
1,63
1,41
1,24
1,07
0,93
|
0,57
0,68
0,80
0,95
1,14
|
0,5
|
0,42
0,38
0,33
0,29
0,26
|
1
|
0,48
0,76
0,66
0,58
0,52
|
|
2.2.7
Pelumasan
bantalan gelinding
Pelumasan
bantalan gelinding terutama dimaksud untuk mengurangi gesekan dan keausan
antara elemen gelinding dan sangkar, membawa keluar panas yang terjadi,
mencegah korosi dan menghindari masuknya debu. Cara pelumasan ada dua macam
yaitu pelumasan gemuk dan pelumasan minyak.
Pelumasan
gemuk lebih disukai karena penyekatnya lebih sederhana, dan semua gemuk yang
bermutu baik dapat memberikan umur panjang (gambar 2.6). Cara yang umum utuk
penggemukan adalah dengan mengisi bagian dalam bantalan dengan gemuk sebanyak
mungkin; untuk ruangan yang cukup besar . jika harga d.n mendekati batas, 40%
dari seluruh ruangan yang ada dapat diisi; untuk harga d.n kurang dari 5000,
pengisian gemuk yang agak berlebihan tidak menjadi keberatan. Untuk menentukan
umur gemuk dapat dipakai
Bila bantalan celup rapat terhadap kemungkinan
masuknya benda asing, umurnya dapat diharapkan sampai tiga kali dari harga
diatas.
Pelumasan minyak merupakan cara yang berguna
untuk kecepatan tinggi atau temperature tinggi. Yang paling populer diantaranya
adalah pelumasan celup. Pada cara ini, dengan poros mendatar, minyak harus
diisikan sampai tengah-tengah elemen gelinding yang terendah. Adalah suatu
keharusan bahwa temperature minyak dijaga tetap. Untuk maksud ini, dapat
dipakai pipa pendingin, atau sirkulasi air. Untuk poros tegak, bila berputar di
bawah batas kecepatan, tinggi permukaan minyak harus sedemikian rupa hingga
30-50% dari elemen gelinding tercelup dalam minyak.
Untuk kecepatan tinggi dan beban ringan,
seperti pada spindle mesin gerinda, pelumasan tetes atau lembab sangat efektif.
Pada cara ini, minyak diteteskan pada elemen gelinding untuk membentuk
kelembaban di dalam rumah bantalan.
Untuk kecepatan sedang dan tinggi dapat dipakai
jet pembasah dimana minyak dikabutkan dengan tekanan udara untuk membasahi
permukaan yang perlu dilumasi (gambar 2.7).
Pada harga d.n sangat tinggi dan beban berat,
seperti dalam turbin gas, dipakai pelumasan pompa. Ukuran nozzle, tekanan
minyak, dan jumlah aliran minyak tergantung pada jenis bantalan, harga d.n, dan
kondisi kerja. Untuk aliran minyak yang besar, sistem pelumasan harus dibuat
sedemikian rupa hingga kelebihan minyak akan dikembalikan ke reservoir minyak.
2.3 Proses pengolahan kelapa sawit
Crude palm oil
(CPO) dan inti sawit (kernel)
merupakan hasil pengolahan dari bahan baku berupa tandan buah segar (TBS)
kelapa sawit. Perusahaan minyak kelapa sawit (PMKS) PT. Agrasawitindo dengan
kapasitas olah 45 ton/jam tandan buah segar (TBS) mengolah kelapa sawit menjadi
CPO dan kernel yang terdiri dari beberapa tahapan dan stasiun yang dijelaskan
pada gambar 2.8.
2.3.1
Stasiun
penrimaan buah (Fruit reception station)
Buah yang didatangkan dari
perkebunan ditempatkan di stasiun penerimaan buah ini sebelum diolah. Dimana
pada stasiun ini jumlah TBS dari masing-masing kebun dapat diketahui melalui
stasiun ini. Pada
stasiun penerimaan buah ini terdiri beberapa tahapan yaitu :
1.
Jembatan
timbang (Weight Bridge)
Tandan buah segar (TBS) yang didatangkan
dari perkebunan masyarakat baik dari daerah sekitar pabrik (Bengkulu Tengah)
maupun dari luar Bengkulu Tengah yang diangkut menggunakan truk terlebih dahulu
ditimbang di jembatan timbang. Pada pabrik minyak kelapa sawit ini jembatan timbang yang dipakai menggunakan
sistem komputer untuk mengetahui berat.
Prinsip kerja dari jembatan timbang yaitu truk yang melewati jembatan timbang
berhenti ± 5 menit, kemudian dicatat berat truk awal sebelum TBS dibongkar dan
disortir, kemudian setelah dibongkar truk kembali ditimbang, selisih berat awal
dan akhir adalah berat TBS yang ditrima di pabrik.
2.
Penyortiran
Pada tahap ini buah
harus diperiksa
dan dipilih agar buah yang diterima pabrik sesuai dengan tingkat kematangannya.
Setelah buah disortir sesuai dengan tingkat kematangannya buah tersebut
dimasukkan ketempat penimbunan sementara (
Loding ramp )
Gambar
2.9
Penyortiran
3.
Tempat
pemindahan buah (Loading ramp)
Setelah TBS melewati tahap penyortiran maka TBS tersebut di tempatkan ke penampungan
sementara sebelum diproses. Selanjutnya buah dipindahkan menggunakan loading ramp ke dalam lori. Loading ramp ini juga berfungsi untuk menyaring kotoran pada saat pemasukan
TBS kedalam lori.
Gambar
2.10
Loadin ramp
4.
Lori buah
Pada
tahapan ini buah dimasukan ke dalam lori buah dengan kapasitas angkut 4 - 4,5
ton TBS. Lori buah ini juga berfungsi sebagai tempat merebus buah. Lori
sebaiknya diisi sesuai dengan kapasitas angkutnya, jika melebihi kapasitas
angkutnya dapat mengakibatkan packing
door tergesek buah yang menyebabkan
buah jatuh kedalam rebusan. Lori – lori yang telah diisi TBS dari loading ramp ditarik dengan capstand kemudian dipindahkan kedalam sterilizer untuk direbus dengan system
penekanan.
Gambar
2.11
Lori buah
2.3.2 Stasiun perebusan (Sterilization station)
Lori yang telah diisi TBS dimasukan kedalam sterilizer yang ditarik menggunakan
capstand.. Adapun tujuan perebusan :
1. Mengurangi
peningkatan asam lemak bebas.
2. Mempermudah
proses pembrodolan pada threser.
3. Menurunkan
kadar air.
4. Melunakan
daging buah, sehingga daging buah mudah lepas dari biji.
Tujuan
diatas dapat tercapai semua apabila proses pembrondolan pada threser tercapai secara efektif. Sterilizer memiliki bentuk panjang 26 m
dan diameter pintu 2,1 m. Dalam sterilizer dilapisi wearing plat setebal 10 mm yang berfungsi untuk menahan steam, dibawah sterilizer terdapat lubang yang gunanya untuk pembuangan air
condesat agar pemanasan didalam sterilizer
tetap seimbang.
Dalam proses perebusan minyak yang terbuang 0,7 %. Dalam
melakukan proses perebusan diperlukan uap untuk memanaskan sterilizer yang disalurkan dari boiler. Uap yang masuk ke
sterilizer 2,8 – 3 kg/cm2 , 1400C, dan direbus selama 60
menit.
Gambar 2.12 Sterilizer
2.3.3
Stasiun
penebahan (Threshing stasiun)
Setelah tahapan pada
stasiun perebusan selesai, lori buah ditarik keluar menggunakan capstand menuju tipller. Tipller
merupakan tempat untuk menumpahkan buah kelapa sawit yang sudah direbus dengan sterilizer dengan cara memutar lori 180o,
setelah seluruh buah kelapa sawit tumpah, buah kelapa sawit tersebut di angkut
menggunakan conveyor menuju stasiun
penebahan (threshing stasiun).
Gambar
2.13
Tipller
Pada stasiun ini buah
dipisah dari tandan atau janjangannya dengan cara membanting-banting TBS yang
sudah direbus dan berputar sekitar 23-25
rpm. Akibat putaran threser terbantingnya buah pada dinding rotary drum
sehingga brondolan terpisah dari janjanngan, dengan gaya sentrifugal janjangan
akan terlempar keluar dari rotary drum threshing.
Gambar
2.14
Threser
2.3.4
Stasiun
pengempaan (Pressing station)
Proses pada
stasiun pengempaan (pressing station)
adalah proses pertama dimulainya pengambilan minyak dari buah kelapa sawit
dengan proses pelumatan dan pengempaan. Baik buruknya pengoperasian peralatan
mempengarui efisiensi pengambilan minyak. Proses ini terdiri beberapa tahapan yaitu :
1. Digester
Setelah buah terpisah dari janjangannya, maka buah dikirim ke
digester dengan cara buah masuk ke conveyor under threser yang fungsinya
untuk membawa buah ke fruit elevator
yang fungsinya untuk mengangkat buah keatas masuk ke distribusi conveyor yang
kemudian menyalurkan buah masuk ke digester.
Didalam digester tersebut buah atau
berondolan yang sudah terisi penuh diputar atau diaduk dengan menggunakan pisau
pengaduk pada digester, sedangkan
pisau pada bagian dasar digester
sebagai pelempar atau mengeluarkan buah dari digester ke screw press.
Adapun fungsi digester adalah :
1.
Melumatkan daging buah.
2.
Memisahkan daging buah dengan biji.
3.
Mempersiapkan feeding press.
4.
Mempermudah proses di press.
5.
Menaikkan Temperatur.
Gambar 2.15 Digester
2.
Screw press
Fungsi dari Screw Press adalah untuk memeras berondolan yang telah dicincang,
dilumat dari digester untuk mendapatkan minyak kasar. Buah – buah yang telah
diaduk secara bertahap dengan bantuan pisau – pisau pelempar dimasukkan kedalam
feed screw conveyor dan mendorongnya masuk kedalam mesin pengempa ( twin
screw press ). Oleh adanya tekanan screw yang ditahan oleh cone,
massa tersebut diperas sehingga melalui lubang – lubang press cage minyak
dipishkan dari serabut dan biji. Selanjutnya minyak menuju stasaiun
clarifikasi, sedangkan ampas dan biji masuk ke stasiun kernel.
Gambar
2.16 Screw press
2.3.5
Stasiun
pemurnian minyak (Clarification station)
Kotoran dan unsur-unsur yan
mengurangi kualitas minyak dipisahkan dan dihilangkan seminimal mungkin pada
stasiun pemurnian minyak ini. Minyak, air, dan kotoran dipisahkan dengan sistem
pengendapan, sentrifuge, dan
penguapan.
Pada stasiun pemurnian minyak
ini menggunakan beberapa peralatan sebagai berikut:
1.
Talang minyak (Oil
gutter)
Minyak hasil ekstraksi dari
screw press ditampung pada talang minyak (oil
gutter) yang selanjutnya dilakukan pengenceran. Pengenceran ini
dilakukan untuk memudahkan pemisahan
minyak dengan pasir dan serat yang terdapat didalam minyak, suhu air
pengenceran 80 – 90oC.
2.
Tangki pemisah pasir (Sand trap tank)
Sand
trap tank berfungsi untuk mengurangi jumlah pasir dalam minyak yang akan dialirkan
keayakan (saringan), dengan maksud agar ayakan terhindar dari gesekan pasir
kasar yang dapat menyebabakan keausan ayakan. Alat ini berdasarkan gaya
gravitasi yaitu mengendapkan padatan.
3.
Ayakan getar (Vibro
screen)
Benda-benda yang terikut pada
minyak kasar disaring pada ayakan getar (vibro
screen). Ayakan ini berkerja dengan cara getaran melingkar atas dan bawah
yang terdiri dari dua tingkat ayakan dengan ukuran 20 dan 40 mesh yang sering
disebut dengan double deck.
4.
Crude oil tank (COT)
Minyak kasar yang telah
disaring ditampung pada crude oil tank
yang selanjutnya dipompakan ketangki pemisah. Untuk menjaga suhu tetap (80-90oC)
diberikan penambahan panas dengan menginjeksiakan uap.
5.
Continous settling tank (CST)
Continous
Settling Tank berfungsi untuk mengendapkan sludge (lumpur) yang terkandung dalam
minyak kasar, untuk mempermudah pemisahan, suhu dipertahankan 80 – 90oC
dengan sistem injeksi uap. Didalam CST minyak dibagi menjadi tiga bagian,
bagian atas adalah minyak yang dikutip dengan bantuan skimer untuk dialirkan
kedalam oil tank, bagian tengah merupakan sludge yang masih mengandung minyak
yang akan dialairkan ke sludge tank, dan bagian bawah merupakan air untuk
menaikan level minyak.
3.
Oil tank (OT)
Minyak yang telah di pisahkan
pada tangki pemisah ditampung dalam tangki ini untuk dipanaskan lagi sebelum
diolah lebih lanjut pada oil purifier.
4.
Oil purifier
Oil
purifier berfungsi untuk memisahkan minyak dengan air dan kotoran – kotoran halus
yang masih ada dalam minyak, pemisahan minyak dilakukan dengan gaya
sentrifugal. Dengan adanya perbedaan berat jenis antara sludge dengan minyak,
maka minyak yang berat jenis <1 akan naik keatas dan diteruskan ke vacum dryer untuk mengurangi kadar air.
5.
Vacum dryer
Vacum
dryer digunakan untuk memisahkan air dengan minyak dengan cara penguapan
hampa. Uap air yang terkandung dalam minyak akan terhisap pada tekanan
atmosfir. Uap air yang terhisap akan dibuang ke atmosfir. Di bawah pelampung
terdapat Toper spindle untuk mengatur minyak yang disalurkan kedalam bejana
vacum dryer sehingga kehampaan dalam vacum dryer tetap 76 cmHg. Kemudian
melalui nozzel, minyak akan disemburkan kedalam bejana sehingga penguapan air
akan lebih sempurna. Untuk menjaga keseimbangan minyak masuk dan keluar dari
bejana digunakan float valve dibagian
bawah bejana.
6.
Tank storage
Storage
tank merupakan tangki penampung minyak sementara sebelum dikirim pada
konsumen atau tempat penampungan minyak hasil produksi. Tangki ini dilengkapi
dengan alat pemanas sistem coil yang dipasang pada dasar tangki. Temperatur
minyak dalam yangki dipertahankan sekitar 40 – 50oC. Pemanasan dalam
tangki ini bertujuan untuk menjaga kondisi minyak agar tetap berkualitas baik.
Sebab minyak kelapa sawit pada suhu kamar akan cepat membeku yang berati asam
lemak bebas akan meningkat.
7.
Sludge tank
Sludge tank berfungsi untuk menampung
sludge yang berasal dari CST. Didalam tangki ini dilakukan pemanasan dengan
menggunakan pipa uap tertutup agar minyak tergoncang dan suhu tetap
dipertahankan 95oC.
8.
Sand cyclone
Alat ini ditempatkan pada pipa
aliran antara sludge tank yang
kemudian dialirkan melalui buffer tank.
Sand cyclone berfungsi untuk
mengurangi jumlah pasir dan padatan yang mungkin masih terdapat pada minyak
yang berasal dari sludge tank. Alat ini terbuat dari keramik yang memisahkan
lumpur atau pasir secara garvitasi.
9.
Sludge buffer tank
Sludge
buffer tank berfungsi untuk menampung sludge yang masi mengandung minyak sebelum
diolah ke sludge separator.
10.
Sludge separator
Dengan gaya sentrifugal minyak
yang berat jenisnya lebih kecil bergerak menuju poros dan terdorong keluar
melalui sudu – sudu menuju CST. Cairan dan ampas yang berat jenis lebih besar
terbuang keparit.
11.
Sludge drain tank
Tangki ini dilengkapi dengan
sistem pemanas injeksi untuk tujuan pemanasan. Minyak yang terapung dibagian
atas dialirkan ke tangki penampung minyak (reclaimed
oil tank) sedangkan sludge dibuang ke bak fat pit.
12.
Reclaimed oil tank
Cairan dengan kadar minyak
tinggi dari tangki minyak kutipan di tampung di dalam tangki ini untuk kemudian
dipompa ke tangki pemisah.
13.
Decanter
Decanter
berfungsi
untuk memisahkan fraksi minyak dengan fraksi air dan fraksi padat atau fraksi
padat dengan cairan. Fraksi padat yang berbentuk lumpur padat diangkut dengan
gerbong trailer kekebun untuk pupuk, sedangkan fraksi cair dipompakan kedalam
tangki settling tank untuk diolah lebih lanjut.
14.
Fat Pit
Fat pit di gunakan untuk
menampung cairan yang masih mengandung minyak yang berasal dari air kondensat
dari stasiun perebusan dan stasiun klarifikasi. Minyak yang dikutip akan
dipompakan kembali ke reclaimed oil tank.
2.3.6 Stasiun pengolahan inti (Kernel station)
Awal
proses pengolahan inti ini terjadi setelah proses pengepresan pada screw press dimana dihasilkan crude oil dan fiber. Fiber tersebut akan
masuk ke stasiun pengolahan inti (kernel
stasion). Adapun bagian – bagian pada stasiun pengolahan inti adalah
sebagai berikut :
1.
Cake breaker conveyor
Fungsinya adalah untuk
mengantarkan ampas dan biji ke depericarprer
serta mengurangi kadar air fibre sehingga memudahkan kerja blower pada depericarprer. Alat ini terdiri dari
pedal - pedal yang diikat pada poros yang berputar 52 rpm. Kemiringan pedal –
pedal diatur sehingga pemecahan gumpalan terjadi dengan sempurna. Sepanjang
cake breaker conveyor, cake diaduk dengan tujuan untuk memisahkan fibre dan
nut. Untuk memudahkan pemisahan tersebut maka dinding cake breaker conveyor
dialirkan steam agar fibre dan nut menjadi kering.
2.
Depericarper
Depericarper adalah satu tromol
tegak dan panjang, yang ujungnya terdapat blower pengisap dan fibre cyclone.
Fungsi dari depericarper adalah untuk mengisap fibre, fibre yang lebih ringan
dari nut akan terhisap oleh fan dan masuk ke fibre cyclone, sedangkan nut yang
lebih berat masuk kedalam polishing drum.
3.
Nut polishing drum
Nut
polishing drum merupakan alat adalah alat untuk memisahkan fibre yang masih melekat
pada nut di depericarper. Alat ini berbentuk drum berputar dan berlubang –
lubang. Jika nut masuk kedalam alat ini maka akan terpoles akibat putaran
drumnya sehingga fibre yang melekat pada nut menjadi terlepas. Nut yang telah
bersih keluar dan dihisap oleh blower melalui destoner sistem,hal ini
mengakibatkan benda – benda yang lebih berat dari nut akan jatuh kebawah dan
dibuang, sedangkan nut menuju ke nut silo.
4.
Nut silo
Nut
silo adalah alat yang digunakan untuk tempat pemeraman biji yang selanjutnya
bila biji tersebut telah cukup kering akan dipecah dengan alat pemecah (ripple mill). Pada nut silo terdapat
elemen pemanas dan meniupkan udara panas untuk mengeringkan biji
5.
Ripple mill
Ripple
mill adalah alat pemecah nut. Didalam ripple
mill nut akan dipecahkan menjadi inti (kernel)
dan cangkang (shell). Pemecahan
nut dilakukan dengan cara nenekan nut dengan rotor pada dinding bergerigi,
setelah nut pecah, campuran inti dan cangkang jatuh ke cracked mixture conveyor dan masuk ke elevator untuk diumpankan ke light tenera separation.
6.
Light tenera separation
Light tenera separation adalah pemisahan
campuran pertama yang berkerja berdasarkan atas berat dan kemampuan hisap
blower.dengan adanya hisapan blower ini campuran akan terbagi menjadi tiga
bagian :
1.
Shell, yang lebih ringan akan terhisap dan masuk ke
shell hopper untuk digunakan sebagai bahan bakar boiler.
2.
Nut, yang lebih berat tidak dapat dihisap sehingga
jatuh kelantai, ditampung dan dikembalikan ke dalam nut silo.
3.
Inti dan sebagian cangkang masuk ke light tenera
dust separation, inti akan masuk ke kernel distributing conveyor,sedangkan
cangkang dan inti pecah yang masi tersisah masuk ke claybath.
7.
Light tenera dust separation
Bentuk dan cara kerja sama
dengan LTDS 1, bentuk tromol tegak dan berfungsi untuk membersihkan kernel dari
cangkang – cangkang kasar dan kernel pecah yang ringanakan masuk ke shell
hopper, sedangkan kernel yang lebih berat tidak terhisap pleh blower sehingga
akan jatuh ke kernel transfer conveyor.
8.
Claybath
Prinsip kerja claybath hampir
sama dengan pemisah kernel dengan menggunakan hidrocyclone. Pemisahan kernel dengan cangkang menggunakan claybath
menggunakan CaCO3, pemisahannya berdasarkan berat jenis, shell yang
lebih berat akan tenggelam dengan batuan larutan CaCO3 dan kernel akan
terapung, cangkang dan inti pecah tersebut akan dipompakan ke vibrating screen,
cangkang dan inti pecah akan terpisah sendiri dan agar kernel bersih terhadap
CaCO3 maka dibilas dengan menggunakan air dingin. Cangkang yang
terpisah masuk ke shell transfort dengan bantuan blower sedangkan kernel jatuh
ke kernel distributing conveyor dan masuk ke kernel silo dengan bantuan kernel
elevator.
9.
Kernel silo
kernel silo adalah silinder
tegak yang berlubang – lubang tempat penyimpanan dan pengeringan kernel sebelum
disimpan di bulk silo kernel. Pengeringan menggunakan suhu 50 – 60oC
agar kernel tidak berjamur dan dapat tahan lebih lama serta mencegah menaikan
kadar asam lemak bebas.
10.
Kernel bin
Kernel bin adalah tempat
penyimpanan kernel sebelum diolah menjadi minyak inti (oil kernel), kernel bin
ini suhunya harus juga dijaga, agar kernel dalam keadaan kering dan tidak
lembab.
Metodologi Penelitian
3.1 Prosedur
penelitian dalam kerja praktek
Prosedur dalam penelitian kerja praktek ini meliputi: studi
lapangan, studi literatur, pengolahan data, analisa dan pembahasan serta
kesimpulan. Gambar 3.1 menunjukan prosedur penelitian yang dilakukan. Pada
kerja praktek ini dilakukan pengamatan dan pengecekan pada bantalan lori TBS.
Dari hasil pengamatan diperoleh masalah tentang kerusakan bantalan. Untuk mengetahui dan
menghitung kerusakan bantalan dilakukan pengambilan data dan mengolah serta
serta menganalisis data hasil perhitungan
3.1 Material
bantalan
Pada
lori TBS terdapat bantalan gelinding yang berfungsi untuk menggerakkan lori. Bantalan gelinding yang digunakan memiliki
beberapa karakteristik yaitu:
density, hardness, modulus of elasticity, thermal expansion dan electrical
properties yang besarnya
dapat dilihat pada Table 3.1.
3.1 Alat dan bahan
Berdasarkan pengamatan yang dilakukan
di lapangan ada beberapa alat dan
bahan yang digunakan pada proses pengolahan TBS. Alat-alat dan bahan tersebut adalah mesin perebusan,
capstand, lori buah, bantalan dan pelumas. Dari pengamatan di lapangan
didapatkan spesifikasi alat dan bahan untuk
penyelesaian kasus dalam kerja praktek ini.
3.1.1
Mesin perebusan (Sterilizer)
Sterilizer merupakan mesin yang digunakan untuk merebus TBS
sawit. Dalam melakukan proses perebusan diperlukan uap untuk memanaskan sterilizer yang disalurkan dari boiler.
Uap yang masuk ke sterilizer bertemperatur 1400C dengan tekanan 2,8
– 3 kg/cm2, dan direbus selama 60 menit. Gambar 3.2 menunjukkan mesin perebusan (sterilizer).
3.1.1
Capstand
Capstand merupakan suatu alat penarik lori untuk keluar dan masuk mesin perebusan. Capstand dijalankan untuk menarik lori dengan
melilitkan tali secara teratur dan tidak bertindihan. Capstand penarik lori ini
memiliki putaran 15 rpm yang mana putaran lori ini sama dengan putaran roda lori. Gambar 3.3 menunjukkan bentuk capstand yang
digunakan.
Gambar
3.3 Capstand
3.1.2
Lori buah
Lori buah merupakan suatu alat untuk mengangkut, memindahkan dan tempat merebus
TBS sawit dengan kapasitas sebesar
4 - 4,5 ton/lori.Lori ini memiliki berat kosong 2,5 ton. Lori sebaiknya diisi
sesuai dengan kapasitas angkutnya. Jika
melebihi dapat mengakibatkan packing door
tergesek buah yang menyebabkan buah
jatuh kedalam rebusan. Lori – lori yang telah diisi TBS sawit dari loading ramp ditarik dengan capstand
kemudian dipindahkan kedalam sterilizer untuk
direbus dengan sistem penekanan.
Gambar 3.4 menunjukkan gambar lori buah yang terdapat di PT. Agrasawitindo
dengan penggerak bantalan
gelinding.
Gambar 3.4
Lori buah
3.1.3
Bantalan
Bantalan merupakan salah satu jenis
elemen mesin yang menumpu poros yang
berfungsi untuk tempat dudukan poros agar berputar/bergerak bolak-balik secara
halus dan aman. Agar bantalan
beserta elemen mesin lainnya dapat bekerja dengan baik bantalan harus kokoh dan diberi pelumas. Bantalan yang
digunakan memiliki
spesifikasi sebagai berikut:
·
Designations : 6215 Single row deep groove
ball
bearings
·
Principal
dimensions
Diameter
luar : 130
mm
Diameter
dalam : 75 mm
Tebal :
25 mm
·
Basic load
rating
Dynamic (C) :68,9 kN
Static (Co) :49 kN
·
Fatique
load limit (Pu) :2,04
kN
·
Mass :1,2
kg
Gambar 3.5 menunjukkan jenis ball bearing 6215 yang digunakan pada roda
bantalan.
3.1.1
Pelumasan
Pelumasan pada bantalan gelinding berfungsi untuk mengurangi efek gesekan pada
bantalan sehingga antara elemen gelinding dan cangkang dapat dikurangi, sebagai pendingin, mencegah korosi dan menghindari
masuknya kotoran. Jenis pelumasan gemuk (grease)
lebih banyak digunakan karena
penyekatnya lebih sederhana, dan grease yang bermutu baik dapat memberikan umur
panjang. Tabel 3.2 menunjukan
spesifikasi pelumas/grease yang digunakan.
3.1.1
Data lapangan
Data lapangan yang digunakan meliputi jenis
bantalan, basic load dynamic (C), basic load static (Co), beban radial (Fr),
Beban aksial (Fa) dan putaran roda lori (n). Tabel 3.3 menunjukkan nilai dari
data lapangan yang digunakan.
Tabel 3.3 Data lapangan
Tabel 3.3 Data lapangan
Jenis
Bearing
|
C
|
Co
|
Fr
|
Fa
|
Putaran
|
6215
|
68,9
kN
|
49
kN
|
69,027
kN
|
69,027
kN
|
15
rpm
|
3.1 Perhitungan umur bantalan
4.1.1
4.1 Perhitungan
umur bantalan dengan keandalan 90%
Dalam perhitungan
umur bantalan dengan keandalan 90% ini yang
digunakan data sebagai berikut:
1. Jenis bearing
adalah bearing dengan tipe 6215 single deep groove ball bearing.
2.
Basic load dynanic (C) =
68,9 kN
3.
Basic load static QUOTE
=49
kN
4.
Beban
radial QUOTE
= 69,027 kN
5.
Beban aksial QUOTE
=69,027 kN
6.
Putaran
roda lori buah QUOTE
= 15 rpm
Sebelum melakukan
perhitungan umur bearing dengan keandalan 90 % terlebih dahulu menghitung besar
beban ekivalen dinamis QUOTE
menggunakan persamaan 2.2. Perhitungannya adalah:
4.1.2.
Pengaruh temperatur terhadap umur bantalan
Saat
proses perebusan TBS sawit di stasiun perebusan
dimana temperatur perebusan adalah 1400 C dengan tekanan
sebesar 2,8–3 kg/cm2 dan lama proses perebusan adalah 60 menit sampai
temperatur merata ke seluruh TBS. Umur bearing untuk kecepatan konstan dapat
dihitung dengan persamaan:
Berdasarkan
hasil perhitungan umur bantalan dengan keandalan 90% dari satu juta putaran
menunjukan tidak ada kerusakan yang terjadi akibat kelelahan. Nilai
kelelahan diperoleh dari beban dinamis
dibagi dengan beban (P) yang diberi. Dari hasil tersebut diperoleh jumlah putaran 0,22 juta putaran
Umur bearing berdasarkan waktu/ jam operasi bearing dari
hasil perhitungan diperoleh 2444 jam. Dari hasil pengamatan
di lapangan umur bearing lebih singkat dari hasil perhitungan. Hal ini
disebabkan oleh pengaruh temperatur kerja bearing yang lebih tinggi dari temperatur kerja pelumasan sehingga pelumas cepat
mencair dan ini mengakibatkan sistem pelumasan
bantalan tidak bekerja dengan baik.
Cairnya grease/pelumas menyebabkan terjadinya kontak
langsung antara ball bearing dengan cincin bearing pada bearing. Hal ini
menyebabkan bantalan memiliki umur yang singkat.
Pelumas/grease
yang digunakan adalah grease tipe Shell Alvania Grease HDX 2 dengan suhu kerja terendah -100C
dan suhu kerja tertinggi +1200C. Sementara suhu kerja pada stasiun
perebusan sebesar +1400C. Gambar 4.2
menunjukkan standar grease bantalan yang dikeluarkan oleh SKF.
Gambar 4.1. Standar grease bantalan
Gambar 4.2 menunjukan
jenis peringatan grease yang digunakan untuk berbaai temperatur. Untuk
komposisi pengental dari minyak dasarnya temperature kerja grease diatur denan
standard seperti terlihat pada gambar 4.3.
Gambar 4.2 Standarisasi
temperature kerja grease
Pada
gambar 4.3 terlihat bahwa grease yang digunakan dengan jenis Shell Alvania
Grease HDX 2 memiliki batas temperatur kerja terendah -100C dan tertinggi
+1200C. Sementara temperatur rebusan pada stasiun perebusan adalah 1400C sehingga pada saat bantalan
lori yang berada pada lori buah direbus dengan temperatur 1400C dengan
tekanan sebesar 2,8–3 kg/cm2 selama 60 menit grease mencair karena temperatur perebusan diatas suhu kerja dari grease yang digunakan.
Sehingga elemen gelinding
dan cangkang bearing kontak langsung terhadap ball bearing
yang mengakibatkan bearing menjadi cepat aus dan apabila lori tetap dipaksakan
beroperasi tanpa menambah grease maka poros pada bearing juga akan semakin
cepat aus dan pada akhirnya bearing akan pecah.
SKF selaku produsen dari bearing yang digunakan memiliki spesifikasi dan
karakteristik dari jenis grease yang
ditunjukkan gambar 4.3. Berdasarkan gambar 4.3 direkomendasikan menggunakan
grease sesuai dengan suhu kerja bearing dan grease. Dapat dilihat grease dengan
jenis LGHB 2 memiliki high temperature
performance limit (HTPL) sebesar +1500C dan low temperature limit (LTL) sebesar -200C agar sesuai
dengan suhu kerja dari bearing pada saat di stasiun perebusan.
Gambar 4.3 Jenis grease yang diproduksi SKF
Karakteristik dari grease yang
diproduksi oleh SKF juga dijelaskan pada table 4.1
Tabel 4.1 Spesifikasi dan karakteristik grease SKF ....................(General catalogue SKF, 2003)
SKF
grease-technical specification and characteristics
|
||||||||||
Part 2:
Characteristics
|
||||||||||
Desig-
Nation
|
High temperature,
above 1200C
|
Low temperature
|
Very high speed
|
Very low speed or oscillations
|
Low torque, low friction
|
Severe vibrations
|
Heavy loads
|
Rust inhibiting properties
|
Water resistance
|
|
LGMT 2
LGMT 3
LGEP 2
LGLT 2
LGHP 2
LGFP 2
LGGB 2
LGWA 2
LGHB 2
LGET 2
LGEM 2
LGEV 2
LGWM 1
|
+
+
|
+
0
0
-
+
|
0
0
0
+
+
0
0
0
0
-
-
0
|
-
-
0
-
-
-
0
0
+
+
+
0
|
+
0
-
+
0
0
0
0
-
-
-
0
|
+
+
+
-
+
0
+
+
+
+
+
-
|
0
0
+
-
0
+
+
+
+
+
+
|
+
0
+
0
+
+
0
+
+
+
+
+
|
+
+
+
0
+
+
+
+
+
+
+
+
|
|
Symbols : +
Recommended
0 Suitable
--Not
suitable
Where no
symbolis indicated the relevant grease may be used – however it is not
recommended
|
||||||||||
Berdasarkan
tabel 4.1 dijelaskan grease LGHB 2 dapat digunakan pada suhu kerja di atas 1200C,
sesuai untuk untuk kecepatan tinggi dan juga di rekomedasikan untuk kecepatan
rendah. Grease LGHB 2 tidak cocok untuk torsi dan gesekan yang kecil karena
jenis grease ini direkomendasikan untuk muatan atau beban yang berat. Grease
LGHB 2 juga memiliki sifat mencegah karat dan memiliki ketahanan terhadap air.
Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan
hasil perhitungan
dan analisis yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:
1. Umur
bearing dengan tipe 6215 Single row deep
groove ball bearings adalah 0,22
juta putaran dengan waktu operasi selama 2444 jam.
2. Berdasarkan waktu operasi di lapangan bantalan tidak
bekerja sesuai dengan umur perhitungan. Hal ini disebabkan oleh pengaruh
temperatur kerja bearing yang tinggi sehingga sistem pelumasan pada
bantalan tidak bekerja dengan baik dan terjadi kontak langsung antara ball bearing dengan outer ring dan inner ring tanpa ada pelumas yang meredam kontak tersebut.
3. Dari hasil rekomendasi berdasarkan tabel SKF maka akan
dipilih jenis pelumas LGHB 2 yang memiliki high
temperature performance limit (HTPL) sebesar +1500C dan low temperature limit (LTL) sebesar -200C
agar sesuai dengan suhu kerja dari bearing pada saat di stasiun perebusan
5.2 Saran
Berdasarkan
perhitungan
dan analisis
yang telah dilakukan, penulis menyarankan hendaknya:
1. Menggunakan
pelumas/grease sesuai dengan temperature kerja bearing.
2. Memeriksa
pelumas/grease secara berkala untuk memperlambat laju keausan pada bearing.
Daftar Pustaka
SKF general catalogue,
Media-Print, Germany:2003
Sukirno, Pelumasan dan teknologi pelumasan,
Departemen Kimia-FT UI
Sularso,
Dasar perencanaan dan pemilihan elemen
mesin, P.T. Pradnya Paramita. Jakarta:1978.
