Perhitungan Panas Bantalan dalam Teknik Mesin

Suhu bantalan selama operasi berbeda dari suhu dalam keadaan non-operasional, yang menunjukkan peningkatan suhu saat bantalan digunakan. Penyebab utama kenaikan suhu ini dapat dikategorikan ke dalam dua aspek utama:

Pertama, konduksi panas eksternal. Panas yang dihasilkan oleh pengoperasian komponen mekanis eksternal menyebabkan peningkatan suhu secara keseluruhan di semua bagian mesin. Panas ini dihantarkan ke bearing, sehingga menghasilkan panas.

Untuk motor dan gearbox, hal ini terutama terjadi dalam dua cara:

1) Dalam kasus motor, sumber panas utama selama operasi adalah belitan dan inti itu sendiri. Kehilangan panas yang terkenal karena kehilangan tembaga selama pengoperasian motor disebabkan oleh panas yang dihasilkan ketika arus mengalir melalui kawat.

Rugi besi mengacu pada panas yang dihasilkan oleh inti itu sendiri ketika medan magnet berubah selama operasi motor. Kedua bagian ini adalah sumber utama panas motor, dan panas ini dihantarkan ke bantalan melalui alas, poros, dan penutup ujung, sehingga menyebabkan suhu bantalan naik.

2) Untuk gearbox, penyambungan roda gigi menyebabkan timbulnya panas gesekan. Panas ini dihantarkan melalui roda gigi, poros, dan alas. Agitasi minyak pelumas yang disalurkan ke bantalan juga berkontribusi pada peningkatan suhu bantalan.

Kedua, pembangkitan panas dari bantalan itu sendiri. Selama operasi bantalan, lingkungan internal bantalan melibatkan gesekan guling, gesekan geser, hambatan, gesekan segel, dan gesekan terkait lainnya. Gesekan ini menghilang dalam bentuk panas, menghasilkan peningkatan suhu bantalan itu sendiri.

Insinyur peralatan sangat peduli dengan suhu yang melekat pada bearing, jadi terkadang perlu untuk memperkirakan suhu bearing. Artikel ini memperkenalkan metode sederhana untuk mengatasi masalah ini.

Sebelum kita memulai perhitungan yang sebenarnya, pertama-tama kita dapat membuat perkiraan kasar tentang status pemanasan kedua bagian yang disebutkan di atas. Alasan untuk membuat perkiraan seperti itu adalah bahwa, di lokasi, jika perhitungan spesifik tidak dapat dilakukan, setidaknya penilaian keseluruhan dan pemahaman tentang penyebab pemanasan bantalan dapat dibuat, yang akan membantu membedakan apakah kondisi lokasi normal atau tidak.

Kita tahu bahwa untuk bantalan gelinding, sebagian besar gesekan internal adalah gesekan gelinding. Sifat gesekan gelinding menentukan bahwa nilainya harus kecil. Harap dicatat, ini ditentukan oleh karakteristik bantalan gelinding, jika tidak, apa gunanya bantalan gelinding?

Jangan lupa bahwa tujuan menciptakan bantalan gelinding adalah untuk mengurangi gesekan dan mengurangi torsi. Proporsi gesekan geser pada bantalan gelinding harus sangat kecil, jika tidak, tidak bisa disebut bantalan gelinding.

Pada saat yang sama, hilangnya pelumasan pengadukan pada bantalan gelinding, dibandingkan dengan gesekan lainnya, juga tidak boleh bernilai besar. Oleh karena itu, panas yang dihasilkan oleh gerakan bantalan gelinding itu sendiri bukanlah sumber panas utama, tetapi harus menjadi faktor sekunder untuk kenaikan suhu bantalan secara keseluruhan.

Faktor utama yang menyebabkan kenaikan suhu yang signifikan pada bantalan adalah panas yang dihasilkan oleh peralatan itu sendiri. Panas yang dihasilkan oleh peralatan itu sendiri akan diperkirakan selama desain peralatan. Panas ini, ketika ditransmisikan ke bantalan dengan mempertimbangkan pembuangan panas dan faktor lainnya, biasanya kurang dari atau sama dengan total panas yang dihasilkan oleh peralatan itu sendiri.

Berdasarkan pengetahuan ini, ketika menghadapi pemanasan bantalan di tempat, pertama-tama seseorang dapat memeriksa distribusi suhu bantalan yang dipanaskan dari peralatan, dan kemudian mempertimbangkan elemen pemanas bantalan itu sendiri.

Jika suhu bantalan secara signifikan lebih tinggi dari suhu peralatan, itu harus menimbulkan kekhawatiran, karena pada titik ini panas yang dihasilkan oleh bantalan telah menjadi sumber panas utama, yang menunjukkan bahwa kondisi gesekan internal tidak lagi normal.

Perhitungan panas yang dihasilkan oleh bearing itu sendiri dimulai dengan perhitungan gesekan bearing. Biasanya, panas yang dihasilkan oleh bearing itu sendiri dapat dihitung melalui torsi gesekannya sendiri, rumusnya adalah sebagai berikut:

Q=1.05*10^-4Mn

• M: Torsi gesekan total bantalan
• n: Kecepatan putaran bantalan.

Insinyur yang tertarik dapat menghitung proporsi panas bearing dalam total pembangkitan panas peralatan mereka. Ini akan memfasilitasi pemahaman kualitatif dan kuantitatif dari dua tahap pembangkitan panas bearing.