Memahami Jarak Bebas Bearing
Definisi: Apa itu Bearing Clearance?
Jarak bebas bantalan (juga disebut jarak bebas internal atau kelonggaran bantalan) adalah jarak total perpindahan satu cincin bantalan relatif terhadap cincin lainnya dalam arah radial (jarak bebas radial) atau arah aksial (jarak bebas aksial) sebelum elemen gelinding bersentuhan dengan kedua lintasan secara bersamaan. Dalam istilah yang lebih sederhana, ini adalah jumlah "kelonggaran" atau "kelonggaran" yang terbentuk pada bantalan sebelum perakitan, yang memungkinkan terjadinya ekspansi termal, defleksi beban, dan efek interferensi.
Jarak bebas bantalan yang tepat sangat penting untuk kinerja bantalan yang optimal, yang memengaruhi distribusi beban, gesekan, kebisingan, akurasi pengoperasian, dan masa pakai. Jarak bebas yang terlalu kecil menyebabkan panas berlebih dan kerusakan dini; jarak bebas yang terlalu besar menyebabkan kebisingan., getaran, dan posisi poros yang tidak akurat.
Jenis-jenis Kelonggaran Bearing
1. Jarak Bebas Internal Radial
Jenis yang paling umum ditentukan:
- Definisi: Jarak antar ras bagian dalam dapat bergerak secara radial relatif terhadap ras bagian luar
- Pengukuran: Dengan satu balapan yang dipegang tetap, ukur perpindahan radial maksimum balapan lainnya
- Nilai Khas: 5-50 mikrometer (0,0002-0,002 inci) untuk bantalan kecil hingga sedang
- Mempengaruhi: Kekakuan radial, distribusi beban, akurasi lari radial
2. Jarak Bebas Internal Aksial
Penting untuk jenis bantalan tertentu:
- Definisi: Jarak lintasan bagian dalam dapat bergerak secara aksial relatif terhadap lintasan bagian luar
- Relevan Untuk: Bantalan kontak sudut, bantalan rol tirus
- Pengaturan: Sering dapat disesuaikan melalui shimming atau pengencangan mur
- Mempengaruhi: Kekakuan aksial, beban awal, kapasitas dorong
Klasifikasi Izin
Bantalan diproduksi dengan kelas jarak bebas yang terstandarisasi:
Kelompok Izin ISO
- C2: Jarak bebas kurang dari normal (lebih ketat)
- CN (Normal): Jarak bebas standar untuk sebagian besar aplikasi
- C3: Jarak bebas lebih besar dari normal (lebih longgar)
- C4: Jarak bebas lebih besar dari C3 (bahkan lebih longgar)
- C5: Jarak bebas lebih besar dari C4 (jarak bebas standar maksimum)
Kriteria Seleksi
Pilih izin yang sesuai berdasarkan aplikasi:
- C2 (Ketat): Aplikasi kebisingan rendah, runout poros minimal yang dibutuhkan, suhu pengoperasian rendah
- CN (Normal): Standar untuk sebagian besar aplikasi industri umum
- C3 (Longgar): Kecocokan interferensi tinggi, suhu pengoperasian tinggi, beban berat, bantalan rol bulat
- C4, C5: Suhu sangat tinggi, kecocokan interferensi sangat berat, bantalan besar dengan ekspansi termal yang signifikan
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Izin Operasional
Izin Awal vs. Izin Operasional
Jarak bebas berubah dari pemasangan ke pengoperasian:
Faktor Pengurangan Izin
- Kesesuaian Interferensi (Poros): Kesesuaian yang ketat pada poros memperluas lintasan bagian dalam, mengurangi jarak bebas (biasanya gangguan 70-80%)
- Kecocokan Interferensi (Perumahan): Kesesuaian yang ketat pada housing akan menekan lintasan luar, sehingga mengurangi jarak bebas (biasanya gangguan sebesar 10-20%)
- Suhu Operasional: Balapan dalam (berputar dengan poros) biasanya lebih panas daripada balapan luar, ekspansi diferensial mengurangi jarak bebas
- Memuat: Beban yang diberikan akan merusak lintasan secara elastis, sehingga mengurangi jarak bebas efektif
Faktor Peningkatan Izin
- Keausan Bantalan: Penghapusan material meningkatkan jarak bebas seiring waktu
- Deformasi Plastik: Brinelling atau penyok meningkatkan jarak bebas
- Ras Merayap: Intervensi yang tidak memadai memungkinkan ras berputar dalam kecocokannya, memakai alur
Perhitungan Izin Operasional
Izin operasional akhir harus memperhitungkan semua dampak:
- Jarak Operasional = Jarak Awal – Pengurangan Kecocokan – Pengurangan Termal + Keausan
- Desain yang tepat memastikan izin operasi akhir memiliki nilai positif yang kecil
- Jarak bebas pengoperasian nol atau negatif menyebabkan beban awal, meningkatkan gesekan dan panas
Dampak dari Izin yang Tidak Tepat
Jarak Bebas Terlalu Kecil (Bearing Ketat)
- Gesekan Berlebihan: Beban kontak yang tinggi meningkatkan gesekan dan pembentukan panas
- Terlalu panas: Dapat mencapai suhu yang merusak (> 120°C)
- Kelelahan Dini: Beban tinggi mempercepat konsumsi umur kelelahan bantalan
- Kebisingan: Bantalan yang kencang dapat menghasilkan bunyi mencicit bernada tinggi
- Risiko Kejang: Kasus ekstrim dapat menyebabkan kejang bantalan
Terlalu Banyak Jarak Bebas (Bearing Longgar)
- Beban Dampak: Elemen bergulir memengaruhi balapan saat beban terbalik
- Kebisingan: Suara berderak atau ketukan yang dapat didengar
- Getaran: Peningkatan getaran akibat benturan dan distribusi beban yang tidak merata
- Akurasi Berkurang: Berlebihan runout poros dan kesalahan posisi
- Keausan yang Dipercepat: Beban benturan dan selip mempercepat keausan
- Kerusakan Kandang: Jarak bebas yang berlebihan dapat merusak kandang
Metode Pengukuran
Sebelum Pemasangan (Bearing yang Tidak Terpasang)
Pengukuran Jarak Radial
- Mendukung balapan luar, menerapkan beban radial kecil ke balapan dalam
- Mengukur perpindahan dengan indikator dial
- Nilai tipikal: 10-30 µm untuk bantalan sedang
- Bandingkan dengan spesifikasi pabrikan
Metode Feel (Kualitatif)
- Tahan satu balapan dan gerakkan yang lain dengan tangan
- Teknisi yang berpengalaman dapat menilai apakah izin sesuai
- Tidak tepat tetapi berguna untuk verifikasi cepat
Setelah Instalasi
Metode Perpindahan Aksial
- Untuk bantalan yang dipasang, terapkan gaya aksial
- Mengukur perpindahan aksial (berkaitan dengan jarak bebas radial)
- Membutuhkan akses ke ujung poros
Analisis Getaran
- Jarak bebas yang berlebihan menunjukkan peningkatan getaran frekuensi tinggi
- Tanda dampak di bentuk gelombang waktu
- Perubahan frekuensi alami bantalan
Pedoman Pemilihan Izin
Pertimbangan Kenaikan Suhu
- Perkirakan kenaikan suhu bantalan (biasanya 20-60°C di atas suhu sekitar)
- Hitung ekspansi diferensial antara ras dalam dan luar
- Pilih izin awal untuk memberikan izin pengoperasian yang optimal
- Aturan praktis: Pengurangan jarak bebas 1 µm per perbedaan suhu °C untuk bantalan dengan lubang 100mm
Kompensasi Kesesuaian Interferensi
- Kesesuaian poros yang ketat: Gunakan C3 atau C4 untuk mengimbangi ekspansi balapan bagian dalam
- Kecocokan poros longgar: CN atau C2 mungkin sesuai
- Efek kecocokan rumah biasanya kurang signifikan dibandingkan kecocokan poros
Pemilihan Spesifik Aplikasi
- Aplikasi Presisi: C2 atau CN untuk runout minimal
- Motor Listrik: C3 umum karena poros yang ketat dan kenaikan suhu
- Layanan Suhu Tinggi: C4 atau C5 untuk memperhitungkan ekspansi termal
- Beban Berat: C3 atau C4, beberapa pengurangan izin di bawah beban dapat diterima
Hubungan dengan Getaran dan Diagnostik
Efek pada Karakteristik Getaran
- Jarak bebas yang berlebihan menghasilkan respons getaran non-linier
- Banyak harmonik dari beban benturan
- Kebisingan frekuensi tinggi pita lebar
- Getaran tidak menentu yang tidak sebanding dengan kecepatan
Indikator Diagnostik
- Peningkatan tingkat getaran secara keseluruhan dari waktu ke waktu menunjukkan keausan yang meningkatkan jarak bebas
- Dampak frekuensi tinggi menunjukkan izin yang berlebihan
- Perubahan kekakuan bantalan mempengaruhi kecepatan kritis
- Pemantauan suhu menunjukkan bantalan ketat (suhu tinggi) vs. normal
Jarak bebas bantalan merupakan spesifikasi penting yang harus dipilih dan diverifikasi dengan tepat untuk memastikan kinerja bantalan yang optimal. Memahami bagaimana jarak bebas memengaruhi getaran, kebisingan, dan masa pakai bantalan memungkinkan pemilihan bantalan yang lebih baik, praktik pemasangan yang tepat, dan interpretasi diagnostik kondisi bantalan yang efektif.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 