Sebagai seorang insinyur, Anda tahu betapa pentingnya menjadi tepat, akurat, dan andal.
Tapi pernahkah Anda berpikir tentang seberapa besar kontribusi bantalan bola sederhana terhadap kualitas penting ini dalam berbagai penggunaan teknik? Bantalan bola digunakan dalam segala hal mulai dari mobil hingga pesawat ruang angkasa hingga perangkat medis hingga robot.
Mereka memungkinkan bagian bergerak bebas dan mengurangi gesekan antara bagian bergerak dan tetap.
Baik Anda seorang mahasiswa teknik baru atau insinyur berpengalaman yang ingin mempelajari lebih lanjut, artikel ini akan memperkenalkan Anda pada dunia bantalan bola dan menjelaskan mengapa bantalan bola begitu penting dalam begitu banyak bidang teknik.
Jadi kencangkan sabuk pengaman Anda dan mari kita mulai perjalanan menarik ini ke dunia bantalan bola.
Pengantar Ball Bearing
Definisi formal:
Bantalan anti gesekan memungkinkan gerakan bebas antara bagian yang bergerak dan tetap melalui bola yang dibatasi antara cincin luar dan dalam.
Bantalan bola adalah bagian penting dari banyak industri, seperti transportasi, elektronik, manufaktur, dan proses mengubah kertas menjadi berbagai jenis kertas.
Tugas bantalan bola adalah mengurangi gesekan dan mendukung beban radial dan aksial.
Ini dilakukan dengan menggunakan setidaknya dua balapan untuk menahan bola di tempatnya dan meneruskan beban melalui bola.
Sebagian besar waktu, satu ras diperbaiki dan yang lainnya dipasang ke rakitan atau poros yang bergerak.
Saat cincin bagian dalam berputar, bola menggelinding di sekitar lintasan balap bagian dalam.
Sebaliknya, cincin luar tetap diam.
Gerakan memutar ini mengurangi gesekan dan membuat gerakan menjadi halus.
Bagaimana Bantalan Bola Bekerja
Gagasan di balik bantalan sederhana: lebih baik benda menggelinding daripada meluncur.
Bantalan mengurangi gesekan dengan menggunakan bola atau rol logam halus dan permukaan logam halus di bagian dalam dan luar bantalan.
Bola atau rol ini "menanggung" beban, yang memungkinkan perangkat berputar dengan mudah.
Sebagian besar bantalan bola dibuat dengan menyatukan empat bagian:
- Cincin luar yang besar (atau jalur balap luar yang tidak bergerak).
- Cincin bagian dalam yang lebih kecil (atau raceway bagian dalam yang berputar) yang dipasang ke rakitan atau poros yang berputar.
- Barisan bola terjepit di antara jalur dua ring.
- Sangkar atau sekat yang menahan bola di tempatnya dan mencegahnya saling bersentuhan.
Jenis Umum Bantalan Bola
Berdasarkan cara pembuatannya, ada dua jenis bantalan bola:
- Jenis Conrad: Bantalan ini memiliki satu baris bola di antara dua lintasan.
Mereka dapat menangani beban radial dan aksial, tetapi jumlah beban aksial yang dapat mereka terima biasanya terbatas.
Jenis Kapasitas Maksimum: Bantalan ini memiliki lebih banyak bola daripada jenis Conrad, sehingga dapat menangani beban yang lebih berat dalam arah radial.
Tapi mereka tidak pandai menangani beban aksial.
Bantalan bola juga dapat dibagi menjadi tiga jenis berdasarkan berat yang dapat ditahannya.
- Bantalan Radial: Bantalan ini mendukung beban yang tegak lurus terhadap sumbu rotasi.
- Bantalan Dorong: Bantalan ini mendukung beban yang sejajar dengan sumbu rotasi dan disebut beban aksial.
Bantalan kontak sudut dapat mendukung beban radial dan aksial pada saat yang bersamaan.
Temukan Keseruan Ball Bearing di Teknik
Masih sulit dimengerti? Biarkan saya mengubah sudut pandang sedikit:
Ingin membuat karya teknik Anda lebih menarik? Ingin membuat proyek terbaru Anda lebih menarik? Ya, kami tahu persis apa yang harus dilakukan: lupakan algoritme rumit, materi baru, dan teknologi mutakhir.
Tidak, bantalan bola kuno yang bagus adalah semua yang Anda butuhkan untuk benar-benar mengguncang segalanya.
Ya, bola kecil yang memungkinkan pergerakan bebas antara bagian yang bergerak dan bagian yang tidak.
Kedengarannya membosankan, bukan? Nah, Anda salah.
Karena, seperti yang akan kita ketahui, bantalan bola mungkin merupakan bagian yang paling menarik di dunia teknik.
Oke, itu hanya lelucon yang dibuat agar terlihat seperti iklan TV.
Sekarang mari kita kembali ke penjelasannya.
Komponen dan Jenis Bantalan Bola
Jenis Bantalan Bola
Bantalan bola adalah rakitan mekanis yang terdiri dari bagian-bagian yang berputar dan, sebagian besar waktu, balapan dalam dan luar.
Mereka dapat digunakan untuk poros yang berputar atau bergerak dalam garis lurus.
Ada berbagai jenis bantalan bola, dan masing-masing memiliki fitur dan kegunaannya sendiri.
- Bantalan Bola Alur Dalam.
Jenis bantalan bola yang paling umum adalah yang memiliki alur yang dalam.
Mereka memiliki alur yang dalam untuk jalur balap, dan cincin dalam dan luar memiliki busur melingkar yang sedikit lebih besar dari bola.
Desain ini memungkinkan bantalan menangani beban radial dan aksial dan berjalan pada kecepatan tinggi sambil membawa beban aksial terbatas, beban dorong, atau keduanya.
Bantalan bola dalam alur dapat digunakan dalam berbagai hal, seperti kipas angin, motor, mesin industri, roda mobil, dan peralatan rumah tangga.
Bantalan bola dengan kontak sudut.
Bantalan bola kontak miring baik untuk beban gabungan di mana gaya radial dan aksial perlu ditransfer.
Mereka dibuat untuk menangani beban radial dan dorong, yang membuatnya sempurna untuk situasi di mana kedua jenis beban itu umum.
Bantalan ini dapat mengambil banyak gaya dalam satu arah, dan beberapa bantalan baris tunggal dibuat untuk dipasang berpasangan untuk memaksimalkannya.
Mereka sering digunakan dalam pompa, kompresor, motor listrik, pertanian, industri kimia, industri umum, utilitas, dan banyak aplikasi industri lainnya.
- Bantalan Bola Yang Sejajar Sendiri.
Cara terbaik untuk menyerap gaya radial adalah dengan bantalan bola yang menyelaraskan sendiri.
Mereka dibuat untuk memiliki dua baris bola dan arena pacuan kuda untuk semua bola di ring luar.
Desain unik ini memungkinkan bantalan menyelaraskan diri dan menebus ketidaksejajaran antara poros dan rumahan.
Hal ini membuat kecil kemungkinan bahwa misalignment akan menyebabkan kerusakan.
Bantalan bola yang menyelaraskan sendiri sering digunakan dalam hal-hal seperti mesin cetak, mesin tekstil, dan alat pertanian.
- Bantalan Bola Torsi.
Bantalan bola dorong dibuat untuk bekerja dengan beban yang mendorong ke arah yang sama dengan sumbu bantalan.
Mereka dapat menangani beban aksial karena mereka memiliki bagian yang menggelinding berupa bola atau silinder.
Sebagian besar waktu, bantalan ini digunakan dalam hal-hal seperti transmisi mobil, sistem ruang angkasa, dan peralatan mesin.
- Bantalan Bola Terbuat dari Keramik.
Bantalan bola keramik dibuat dengan cara yang sama seperti bantalan bola baja, tetapi sebagai pengganti bola baja, mereka menggunakan bola yang terbuat dari keramik silikon nitrida (Si2N4).
Bantalan bola keramik lebih baik daripada bantalan bola baja dalam beberapa hal, termasuk lebih mudah digulung karena permukaannya lebih halus dan ukurannya lebih seragam.
Mereka juga lebih tahan lama karena lebih keras dari baja, dan mereka kehilangan lebih sedikit energi karena lebih sedikit gesekan, yang membuat peralatan bekerja lebih efisien dan lebih lama.
Bantalan bola keramik sering digunakan dalam aplikasi berkinerja tinggi seperti ruang angkasa, mobil balap, dan mesin industri kelas atas.
Komponen Bantalan Bola
Bantalan bola memiliki tiga bagian utama: cincin bagian dalam, cincin bagian luar, dan sesuatu yang menggelinding.
Bagian yang bergerak adalah bola atau roller, dan bergerak di sepanjang lintasan atau jalur yang dibuat di ring luar dan dalam.
Penahan atau pemisah bola menjaga agar bola tidak bergesekan satu sama lain, sehingga dapat bergerak bebas.
Bantalan bola menahan bola di tempatnya dan melewatkan beban melaluinya dengan menggunakan setidaknya dua balapan untuk menahan bola di tempatnya.
Satu ras terhubung ke bagian yang berputar (seperti poros atau hub), dan yang lainnya tetap (seperti rumahan).
Bantalan bola memiliki gesekan yang sangat rendah karena menggunakan gesekan gelinding, bukan gesekan geser.
Cincin dan bantalan bola dibuat dengan toleransi dan kebulatan tinggi, dan banyak dipoles untuk membuat putarannya halus.
Ini mengurangi torsi atau hambatan putar yang disebabkan oleh gesekan.
Apa bantalan digunakan untuk juga mempengaruhi seberapa lebar itu.
Misalnya, bantalan bagian tipis digunakan saat tidak banyak ruang.
Perbedaan diameter dan lebar antara roda luar dan dalam dijaga seminimal mungkin.
Ini memungkinkan untuk membuat desain kecil.
Manufaktur dan Pemeliharaan Bantalan Bola
Pembuatan Ball Bearing
Bantalan bola adalah bagian penting dari banyak mesin dan alat industri yang berputar, seperti roda mobil, poros alat mesin, dan pompa.
Sebagian besar bantalan bola terbuat dari baja kromium karbon tinggi, yang juga disebut baja krom, karena murah dan tahan lama.
Tapi bantalan juga bisa dibuat dari benda-benda seperti baja tahan karat, keramik, plastik, atau bahkan kaca.
Bantalan bola dibuat dalam proses yang mencakup langkah-langkah seperti membentuk, memotong, mencuci, menghilangkan magnet, perlakuan panas, menggiling, mengasah, menjilat, dan menyatukan semuanya.
Langkah pertama adalah memotong kawat atau batang menjadi siput, yang merupakan potongan-potongan kecil.
Jumlah bahan yang dibutuhkan untuk slug sedikit lebih banyak dari yang dibutuhkan untuk bantalan bola jadi.
Siput kemudian diubah menjadi bola melalui serangkaian langkah penggilingan dan pemolesan.
Setelah itu, bola diolah dengan panas agar lebih kuat.
Langkah terakhir adalah menggiling dan menjilat, yang memberi mereka ukuran dan penyelesaian akhir.
Biasanya sangkar untuk bola terbuat dari baja tipis, namun beberapa bantalan sekarang menggunakan sangkar yang terbuat dari plastik cetakan karena lebih murah dan mengurangi gesekan.
Namun sangkar plastik lebih sering digunakan pada aplikasi beban rendah dan kecepatan rendah, sedangkan sangkar baja masih banyak digunakan pada banyak aplikasi industri.
Baja tahan karat AISI 440C, serta jenis baja tahan karat, keramik, dan kaca lainnya juga digunakan untuk membuat bola bantalan.
Bola keramik baik digunakan di lingkungan yang sangat korosif atau memiliki suhu yang sangat tinggi.
Jenis plastik yang berbeda sangat bagus untuk menahan korosi, tetapi hanya bagus untuk beban rendah dan kecepatan rendah.
Pemeliharaan dan Penggantian Bantalan Bola
Masalah dan kegagalan bantalan cukup sering terjadi, tetapi dapat dihentikan atau diperbaiki dengan mengambil beberapa langkah.
Bantalan bola biasanya memiliki masalah dengan pelumasan, suhu tinggi, kontaminasi, penanganan dan pemasangan yang tidak tepat, kelebihan muatan, ketidaksejajaran, pemasangan yang buruk, dan korosi.
Agar masalah umum ini tidak terjadi, Anda harus melumasi mesin sesuai petunjuk pabrikan.
Segel harus sering diperiksa untuk memastikan tidak rusak atau tidak berfungsi.
Pastikan rumah poros dan bantalan sejajar dengan benar untuk menghindari ketidaksejajaran.
Pastikan bantalan pas pada poros dengan ukuran yang tepat.
Pemeriksaan pemeliharaan harus dilakukan secara teratur untuk menemukan masalah sebelum menjadi lebih buruk.
Beberapa suara dan tanda dapat membantu Anda mengetahui apakah bantalan bola rusak.
Tanda yang paling umum adalah suara gerinda kasar yang berasal dari bantalan roda yang berubah tergantung seberapa cepat mobil melaju.
Suara lain termasuk suara dengungan, gemuruh, atau geraman yang semakin keras saat kendaraan melaju kencang atau berbelok.
Bantalan roda yang buruk juga dapat mengeluarkan suara seperti berkicau, mencicit, atau menggeram yang berputar-putar.
Ada tanda-tanda bantalan bola yang buruk selain bunyinya.
Beberapa di antaranya adalah terlalu banyak bermain saat setir bergoyang dari satu sisi ke sisi lain, mobil terlalu longgar, setir menarik, dan mobil terlalu panas.
Saat bantalan sangat aus dan hampir rusak, Anda mungkin juga memperhatikan bahwa mobil tidak dapat ditangani dengan baik atau ban aus di tempat yang berbeda.
Berapa biaya untuk mengganti bantalan bola tergantung pada merek dan model mobil, lokasinya, dan berapa biaya mekanik.
Bantalan itu sendiri biasanya berharga antara $50 dan $200, tergantung pada jenis dan kualitasnya (pada saat penulisan).
Bergantung pada seberapa sulit pekerjaan itu dan berapa biaya mekanik per jam, biaya tenaga kerja dapat menambah $100 hingga $200 ke total biaya.
Selain itu, jika penggantian mengubah cara penyelarasan mobil, mungkin diperlukan layanan penyelarasan ekstra, yang biayanya antara $60 dan $100.
Jika Anda tidak memiliki banyak pengalaman memperbaiki mobil, sebaiknya Anda tidak mencoba mengganti bantalan bola sendiri.
Manfaat dan Aplikasi Bantalan Bola
Bantalan bola banyak digunakan dalam bidang teknik saat diperlukan gerakan yang halus dan akurat.
Mengurangi Gesekan dan Meningkatkan Efisiensi
Manfaat terbesar bantalan bola adalah mengurangi gesekan dan membuat segala sesuatunya berjalan lebih efisien.
Bantalan bola memiliki koefisien gesek yang lebih rendah daripada bantalan geser, yang berarti mereka membutuhkan lebih sedikit energi untuk bekerja.
Ini membuatnya sempurna untuk penggunaan berkecepatan tinggi di industri seperti mesin, mobil, dan perjalanan luar angkasa.
Karena lebih sedikit gesekan, lebih sedikit panas dari kontak antara permukaan.
Ini berarti bantalan lebih sedikit aus dan lebih tahan lama.
Peningkatan Kinerja dan Daya Tahan
Bantalan bola dapat membuat peralatan bekerja lebih baik dan bertahan lebih lama saat digunakan di dalamnya.
Mereka menjaga agar peralatan tidak aus dengan mengurangi gesekan dan getaran yang dapat merusaknya seiring waktu.
Karena bantalan bola mengurangi keausan, mereka juga mengurangi kebutuhan akan perawatan dan penggantian peralatan, yang menghemat waktu dan uang.
Bantalan bola juga lebih kecil kemungkinannya untuk patah karena desainnya menyebarkan beban secara merata ke seluruh elemen gelinding.
Aplikasi Bantalan Bola
Bantalan bola digunakan dalam berbagai tugas teknik, termasuk namun tidak terbatas pada:
Bantalan bola digunakan di berbagai bagian mobil, seperti mesin, transmisi, dan roda.
Bantalan bola digunakan di mesin, roda pendaratan, dan sistem kontrol pesawat terbang di industri kedirgantaraan.
Bantalan bola digunakan dalam peralatan mesin, pompa, dan motor listrik di industri permesinan.
Dalam industri robotika, sambungan dan aktuator dibuat dengan bantalan bola.
- Peralatan medis: Bantalan bola digunakan di berbagai peralatan medis, seperti bor gigi dan mesin MRI.
Engsel Bantalan Bola
Bantalan bola juga digunakan dalam konstruksi, terutama dalam bentuk engsel bantalan bola.
Bantalan tersembunyi di antara buku jari engsel ini memudahkan membuka dan menutup pintu dengan lebih sedikit gesekan.
Ini sangat membantu untuk pintu yang lebih berat, seperti pintu masuk atau yang menutup sendiri secara otomatis.
Engsel bantalan bola adalah engsel tugas berat yang cenderung bertahan lebih lama dari engsel biasa.
Ini menjadikannya pilihan terbaik untuk penggunaan komersial di mana daya tahan penting.
Apa itu Bantalan? Jenis Bantalan dan Bagaimana Cara Kerjanya?
Tip: Nyalakan tombol keterangan jika Anda membutuhkannya. Pilih "terjemahan otomatis" di tombol pengaturan, jika Anda tidak terbiasa dengan bahasa lisan. Anda mungkin perlu mengeklik bahasa video terlebih dahulu sebelum bahasa favorit Anda tersedia untuk diterjemahkan.
Kesimpulan
Saat kita selesai mempelajari tentang bantalan bola, ada baiknya meluangkan waktu sejenak untuk memikirkan betapa bagian-bagian kecil ini telah mengubah dunia teknik.
Mereka mungkin terlihat kecil, suku cadang biasa, tetapi begitu banyak mesin dan perangkat yang kita gunakan setiap hari tidak akan berfungsi tanpanya.
Bantalan bola adalah pahlawan tanpa tanda jasa teknik modern.
Mereka digunakan dalam segala hal mulai dari mesin mobil Anda hingga pergerakan robot bedah.
Jadi lain kali Anda melihat bantalan bola, berhentilah sejenak dan pikirkan betapa hal itu telah membantu membuat dunia kita menjadi keajaiban teknologi.
Dan saat Anda terus mendorong batas dari apa yang mungkin dalam pekerjaan teknik Anda sendiri, biarkan bantalan bola sederhana mengingatkan Anda betapa kuatnya bahkan bagian terkecil dan apa yang tampaknya menjadi bagian yang paling tidak penting.
Bagikan pada…
